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JPH04280954A - Method and apparatus for plasma thermal spraying and thermal sprayed film obtained with this method - Google Patents

Method and apparatus for plasma thermal spraying and thermal sprayed film obtained with this method

Info

Publication number
JPH04280954A
JPH04280954A JP2416650A JP41665090A JPH04280954A JP H04280954 A JPH04280954 A JP H04280954A JP 2416650 A JP2416650 A JP 2416650A JP 41665090 A JP41665090 A JP 41665090A JP H04280954 A JPH04280954 A JP H04280954A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
base material
torch
plasma flame
gas
Prior art date
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Granted
Application number
JP2416650A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07110983B2 (en
Inventor
Tsutomu Ito
伊藤 孜
Shinji Fukami
慎二 深見
Masayuki Kito
昌之 鬼頭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Onoda Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Onoda Cement Co Ltd filed Critical Onoda Cement Co Ltd
Priority to JP2416650A priority Critical patent/JPH07110983B2/en
Publication of JPH04280954A publication Critical patent/JPH04280954A/en
Publication of JPH07110983B2 publication Critical patent/JPH07110983B2/en
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  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve closeness, stickness and uniformity of a thermal sprayed film on the surface of a base material by arranging an atomizer closed to the outlet of a plasma torch in a plasma thermal spraying apparatus. CONSTITUTION:Directing toward the passage 11 of plasma flame 10 in a plasma thermal spraying apparatus, one or more of two fluids-nozzles 12 which supply water and air are set crossing each other and by supplying plasma gas from a gas inlet 1a of the plasma torch 1, high temp. gas of 1000 deg.C is generated and a thermal spraying material of metal or ceramic, etc., is supplied to this high temp. gas from a material-supplying nozzle 1c to form a large quantity of drips 6. Atomized water drips from the two-fluids nozzle 12 are collided against the plasma flame 10 and the excess part at the tip part of the plasma flame 10 is separated and the plasma flame is collided against a base material 14 without lowering speed and temp. of the drips 6 to form the fine thermal spraying film 15 having uniform thickness is formed with excellent adhesive strength.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は耐摩耗、耐蝕、或はセラ
ミック固体電解質のような高機能を要求される溶射膜を
得るためのプラズマ溶射方法と装置及び、その方法によ
って得られる溶射膜に関する。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a plasma spraying method and apparatus for obtaining a sprayed coating that requires high functionality such as wear resistance, corrosion resistance, or ceramic solid electrolyte, and a sprayed coating obtained by the method. .

【0002】0002

【従来の技術】従来のこの種の発明は図5に示す如くプ
ラズマトーチ21の陽極23に近い部分に、材料供給ノ
ズル25を介して粉粒状の溶射材料26を供給して高温
微粒の液滴27とし、これをプラズマトーチ21の出口
28から噴出するプラズマフレーム24で搬送して加速
し、その液滴27をプラズマフレーム24の先方に配置
する母材29に衝突させて、母材の表面に前記溶射材料
の溶射膜30を形成するものである。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, a conventional invention of this type supplies thermal spraying material 26 in the form of powder to a portion of a plasma torch 21 near an anode 23 through a material supply nozzle 25 to form high-temperature fine droplets. 27, this is transported and accelerated by the plasma flame 24 ejected from the outlet 28 of the plasma torch 21, and the droplets 27 are made to collide with the base material 29 disposed at the front of the plasma flame 24, so that the droplets 27 are deposited on the surface of the base material. A sprayed film 30 of the sprayed material is formed.

【0003】この際、上記プラズマフレーム24がプラ
ズマトーチ21の出口から母材に至る空間でその周囲の
空気31を誘引してプラズマフレーム24が拡大して図
示の形状になり、その中の液滴27の熱履歴がその経路
によって広範囲に変化し、又その液滴が母材29に衝突
する際の速度が低下し、母材29の表面に形成される溶
射膜30の均一性を妨げると共に、その緻密性を低下す
る。
At this time, the plasma flame 24 attracts the surrounding air 31 in the space from the outlet of the plasma torch 21 to the base material, and the plasma flame 24 expands into the shape shown in the figure, and the droplets in it are expanded. The thermal history of the droplet 27 varies widely depending on its path, and the speed at which the droplet collides with the base material 29 decreases, which impairs the uniformity of the sprayed film 30 formed on the surface of the base material 29. Decrease its density.

【0004】この問題点を改良する為に、図6に示す如
く、プラズマトーチ21の陰極22の先端32から陽極
23の陽極点33に至るまでの長さを、第5図のものよ
りも長くすると共に、該陰極22の周囲のプラズマガス
通路34の外側にそれと同心的に環状ガス通路35を設
け、その両ガス通路34、35の間の円環状壁36に切
線方向の通路37を形成し、プラズマガスの入口38か
ら入れたプラズマガス39を陰極22の周囲のプラズマ
ガス通路34で旋回させながら出口28に向かって流動
し、このガスをその間の陰極先端32と陽極点33間に
生ずる比較的長いアーク20で充分加熱し、細長く延び
るプラズマフレーム24を形成し、その中に含まれる液
滴27のビームの集束と安定性を改善するプラズマ溶射
装置がある。
In order to improve this problem, as shown in FIG. 6, the length from the tip 32 of the cathode 22 of the plasma torch 21 to the anode point 33 of the anode 23 is made longer than that in FIG. At the same time, an annular gas passage 35 is provided outside the plasma gas passage 34 around the cathode 22 concentrically therewith, and a passage 37 in the tangential direction is formed in the annular wall 36 between the two gas passages 34 and 35. , the plasma gas 39 introduced from the plasma gas inlet 38 is swirled in the plasma gas passage 34 around the cathode 22 and flows toward the outlet 28, and this gas is generated between the cathode tip 32 and the anode point 33. There are plasma spray devices that use a long arc 20 to heat the plasma flame sufficiently to form an elongated plasma flame 24 and improve the focusing and stability of the beam of droplets 27 contained therein.

【0005】しかしながらこのようにして、プラズマフ
レーム24の長さL6をL5よりも充分長くすると、母
材29に溶射材料の液滴が衝突する際、それを搬送する
プラズマフレームも亦母材に衝突して、母材29をプラ
ズマフレームで過熱し、母材29の材質を損傷するおそ
れがある。
However, if the length L6 of the plasma flame 24 is made sufficiently longer than L5 in this manner, when droplets of thermal spray material collide with the base material 29, the plasma flame conveying them also collides with the base material. As a result, the base material 29 may be overheated by the plasma flame, and the material of the base material 29 may be damaged.

【0006】前記細長いプラズマフレーム24による母
材の損傷を防止するために、プラズマフレーム24にお
けるプラズマトーチ21の出口28から遠く離れた位置
に母材29を配置して、プラズマフレーム24をプラズ
マトーチの出口28から母材29の位置に至る間の空気
で、その温度を冷却することが考えられるが、これでは
、母材に衝突する際の液滴27の速度が低下すると共に
、液滴27が冷却されて形成される溶射膜の緻密性・密
着性などを低下させる。即ち、母材を損傷しないように
することと溶射膜の性能を向上させることとは、上記距
離L5、L6の大小について矛盾した条件が必要になっ
て、これらを両立させることが困難である。
In order to prevent the base material from being damaged by the elongated plasma flame 24, the base material 29 is placed far away from the outlet 28 of the plasma torch 21 in the plasma flame 24, and the plasma flame 24 is connected to the plasma torch. It is conceivable to cool down the temperature of the droplet 27 with air between the outlet 28 and the base material 29, but this would reduce the speed of the droplet 27 when it collides with the base material, and also cause the droplet 27 to Decreases the density and adhesion of the sprayed film formed by cooling. That is, preventing damage to the base material and improving the performance of the sprayed film require contradictory conditions regarding the magnitudes of the distances L5 and L6, and it is difficult to achieve both.

【0007】そこで、図8に示す如くプラズマフレーム
24の通路40に配置せる母材29の直前にガス流41
を交叉する形式のプラズマ分離装置42を本願の共同発
明者の一部の発明者が発明し、(特開昭61−2597
78号参照)プラズマトーチの出口28と母材29との
距離L8を今までのものより短くして、その母材29を
プラズマフレーム24の熱によって損傷しないようにす
るものがあるが、装置が大容量化するにつれ、プラズマ
分離が困難になり、多量のガス流41を噴出するとプラ
ズマフレーム24の流れ方向が不安定になったり、母材
29の表面に形成する溶射膜の性能が低下したり、母材
29の焼損を招く等の問題を生ずる。
Therefore, as shown in FIG.
Some of the co-inventors of this application invented a plasma separation device 42 of a type that crosses the
(Refer to No. 78) There is a method in which the distance L8 between the outlet 28 of the plasma torch and the base material 29 is made shorter than the conventional one to prevent the base material 29 from being damaged by the heat of the plasma flame 24. As the capacity increases, plasma separation becomes difficult, and if a large amount of gas flow 41 is ejected, the flow direction of the plasma flame 24 becomes unstable, and the performance of the sprayed film formed on the surface of the base material 29 deteriorates. , problems such as burning out of the base material 29 occur.

【0008】図8で示すプラズマ溶射装置は、小容量で
適切に運転されている場合には前記図5、6及び7に示
すプラズマトーチ21が1個のトーチからなっているの
に対し、それが主トーチ21aといくつかの副トーチ2
1bとで構成されている。
When the plasma spraying apparatus shown in FIG. 8 is operated properly with a small capacity, the plasma torch 21 shown in FIGS. 5, 6, and 7 is composed of one torch. is the main torch 21a and some sub-torches 2
1b.

【0009】主トーチ21aの陰極22と各副トーチ2
1bの陽極電極23bとの間に電源43、44を接続し
、両電極22、23bの各先端間にアーク20を発生し
て、それによってここを流れるプラズマガスを加熱し、
プラズマフレーム24を形成するものである。
The cathode 22 of the main torch 21a and each sub-torch 2
Power sources 43 and 44 are connected between the anode electrode 23b of 1b and an arc 20 is generated between the tips of both electrodes 22 and 23b, thereby heating the plasma gas flowing therethrough,
This forms a plasma flame 24.

【0010】又、プラズマトーチ21の出口付近の周囲
にガス流41を噴出するノズル42を複数個設けて、こ
こから噴出するガス流をプラズマフレーム24と交叉さ
せて、プラズマを冷却してプラズマを分離し、残った液
滴27を母材29に衝突して溶射膜30を形成するもの
である。
Further, a plurality of nozzles 42 for ejecting a gas flow 41 are provided around the exit of the plasma torch 21, and the gas flow ejected from the nozzles 42 intersects with the plasma flame 24 to cool the plasma. After separation, the remaining droplets 27 collide with the base material 29 to form a sprayed film 30.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的はプラ
ズマトーチの材料送入位置と母材との距離を、前記ガス
流によるプラズマ分離装置を用いた場合より、更に短く
しても、母材を傷めないようにすると共に、溶射膜の緻
密性等の品質を一層向上することである。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to reduce the distance between the material feed position of the plasma torch and the base material even if the distance between the material feeding position of the plasma torch and the base material is further shortened than when using the plasma separation device using the gas flow. The aim is to further improve the quality of the sprayed film, such as its density, while also preventing damage to the sprayed film.

【0012】他の目的はプラズマトーチの出口から噴出
するプラズマフレームの母材に衝突する際の速度を前記
ガス流による場合のそれより更に増加することである。
Another object of the present invention is to further increase the velocity of the plasma flame ejected from the outlet of the plasma torch when it impinges on the base material, compared to that achieved by the gas flow.

【0013】又他の目的は通常のプラズマ溶射でヒュー
ムの発生による溶射膜の性能低下等の問題を解決するこ
とである。
Another object of the present invention is to solve problems such as deterioration in the performance of sprayed films due to generation of fumes in ordinary plasma spraying.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明はプラズマトー
チの出口付近におけるプラズマフレーム発生区域の周囲
にアトマイザを少なくとも1個配設し、そのアトマイザ
の噴出方向を前記プラズマフレームの噴出方向と交叉せ
しめ、プラズマフレームの中からプラズマを分離して、
その際残った溶射材料の液滴を、母材の表面に衝突して
、そこに溶射膜を形成するプラズマ溶射方法とその装置
及び、この溶射方法によって得られた溶射膜である。
[Means for Solving the Problems] The present invention includes disposing at least one atomizer around a plasma flame generation area near the exit of a plasma torch, and making the ejection direction of the atomizer intersect with the ejection direction of the plasma flame, Separate the plasma from the plasma flame,
The present invention relates to a plasma spraying method and apparatus for colliding droplets of sprayed material remaining at that time with the surface of a base material to form a sprayed film thereon, and a sprayed film obtained by this spraying method.

【0015】[0015]

【作用】プラズマトーチの出口付近におけるプラズマフ
レームにその部分の周囲に設けられたアトマイザから噴
出される噴霧を交叉して、その噴霧と液体の気化熱によ
って、プラズマフレームの外周寄りの部分を能率的に冷
却して、プラズマを消滅させることにより、プラズマフ
レームからプラズマを分離する。
[Operation] The plasma flame near the exit of the plasma torch is mixed with the spray ejected from the atomizer installed around that part, and the part near the outer periphery of the plasma flame is efficiently heated by the spray and the heat of vaporization of the liquid. The plasma is separated from the plasma flame by cooling the plasma to a temperature of 100°C to extinguish the plasma.

【0016】また、上記プラズマフレームと噴霧の交叉
点の直後に配置した母材に衝突する液滴の速度を、プラ
ズマトーチの出口付近における速度を低下させることな
く、又その出口部における溶射材の液滴の温度をほとん
ど低下させることなく、高温に維持した状態でしかもヒ
ュームのない状態で母材に衝突させる。
[0016] Furthermore, the velocity of the droplets colliding with the base material placed immediately after the intersection point of the plasma flame and the spray can be reduced without reducing the velocity near the exit of the plasma torch, and the sprayed material at the exit can be reduced. To make a droplet collide with a base material in a state where the temperature of the droplet is maintained at a high temperature without substantially lowering it and in a state without fumes.

【0017】さらに噴霧中の液体が気化する際に瞬間的
に激しく膨張し、プラズマフレームの流れ方向に噴出し
、液滴を加速し、そのままの流速で母材に衝突させる。
Furthermore, when the liquid being sprayed vaporizes, it instantaneously expands violently and is ejected in the flow direction of the plasma flame, accelerating the droplets and causing them to collide with the base material at the same flow rate.

【0018】[0018]

【実施例】この発明の実施例を添付図面に基いて説明す
ると、主トーチ1の陰極2の軸方向と1個以上の副トー
チ3の陽極4の軸方向を互に交叉するように設けて、電
源16、17の電圧を陰極2と主トーチの外筒との間に
図示されていない起動スイッチを閉じて印加し、主トー
チを起動すると、主陰極2の先端から外筒の放出口に向
って、図示してない起動アークが形成され、これによっ
て主プラズマガスが加熱され、プラズマフレームとなっ
て主外筒の先端より、トーチの外部に向って放出される
。次に陽極4と副トーチ43の外筒との間に図示されて
いない起動スイッチを閉じ、電圧を印加し、図示してい
ない副トーチ起動アークが発生し、副トーチの外筒の先
端の放出口よりプラズマが噴出する。このようにして導
電性を有する両プラズマは互いに交叉し、陰極2の先端
から陽極4の先端に至るプラズマガスによる導電路が形
成される。この状態で、前記両起動スイッチを切って、
両電極2、4間に電源16、17で電圧を印加して陰極
2から陽極4に向う定常ヘアピンアーク5を形成する。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be explained based on the attached drawings.The axial direction of the cathode 2 of the main torch 1 and the axial direction of the anode 4 of one or more sub-torches 3 are provided so as to intersect with each other. , the voltages of the power supplies 16 and 17 are applied between the cathode 2 and the outer cylinder of the main torch by closing a starting switch (not shown) to start the main torch. Then, a starting arc (not shown) is formed, which heats the main plasma gas, which becomes a plasma flame and is emitted from the tip of the main outer cylinder toward the outside of the torch. Next, a starting switch (not shown) is closed between the anode 4 and the outer cylinder of the sub-torch 43, a voltage is applied, and a sub-torch starting arc (not shown) is generated, and the tip of the outer cylinder of the sub-torch is emitted. Plasma spews out from the exit. In this way, both plasmas having conductivity cross each other, and a conductive path is formed by the plasma gas from the tip of the cathode 2 to the tip of the anode 4. In this state, turn off both start switches,
A voltage is applied between the electrodes 2 and 4 by power sources 16 and 17 to form a steady hairpin arc 5 from the cathode 2 to the anode 4.

【0019】該主トーチ1のガス入口1aから旋回流発
生装置18を介して酸素、空気、アルゴン、或は窒素ガ
ス系のプラズマガスを供給して10000℃以上の高温
ガスを発生すると共に、この高温ガスの中に材料供給ノ
ズル1cから金属又はセラミック等の溶射材料を供給し
て瞬間的に無数の液滴6を形成する。
Oxygen, air, argon, or nitrogen gas-based plasma gas is supplied from the gas inlet 1a of the main torch 1 through the swirl flow generator 18 to generate a high-temperature gas of 10,000° C. or more. A thermal spray material such as metal or ceramic is supplied into the high-temperature gas from the material supply nozzle 1c to instantaneously form countless droplets 6.

【0020】プラズマフレーム10の外套7の出口8付
近におけるプラズマフレーム10の通路11に向けて、
水12aと空気12bを供給するアトマイザの二流体ノ
ズル12を1個以上交叉するように配設し、その二流体
ノズル12からの水滴の噴霧をプラズマフレーム10に
当てて、プラズマフレーム10の先端の余分な部分を分
離し、液滴6の速度と温度を低下させないで母材14に
衝突させて均一な厚さの溶射膜15を形成する。
Toward the passage 11 of the plasma flame 10 near the outlet 8 of the jacket 7 of the plasma flame 10,
One or more two-fluid nozzles 12 of an atomizer that supply water 12a and air 12b are arranged so as to intersect with each other, and the spray of water droplets from the two-fluid nozzles 12 is applied to the plasma flame 10. The excess portion is separated and the droplet 6 is made to collide with the base material 14 without reducing its speed and temperature to form a sprayed film 15 of uniform thickness.

【0021】またこの実施例ではノズル12として、2
流体ノズルを用いたが、1流体ノズルを使用することが
できる。又噴霧の形状は必要に応じて円錐、扇形等任意
のものを使用することができる。噴霧する液体としては
蒸発の潜熱の大きさ、扱い易さ、有害物質の放出をのな
いこと等を考慮すると水が適切であるが必要に応じて他
の流体を使用してもよい。
Further, in this embodiment, two nozzles 12 are used.
Although a fluid nozzle was used, a one-fluid nozzle could be used. Further, the shape of the spray may be any shape such as a cone or a fan shape, if necessary. Water is suitable as the liquid to be sprayed, considering its latent heat of evaporation, ease of handling, and no release of harmful substances, but other fluids may be used as necessary.

【0022】さらに上述実施例において水の噴霧を行わ
ないで100kw運転した場合におけるプラズマフレー
ム10の長さは図3の鎖線10aで示す如く、プラズマ
発生装置の出口8から、前方に向って150mm伸長し
、その間におけるプラズマフレーム10aの温度は20
00°〜3000℃であり、この間に母材14をおいて
溶射した場合はその母材14及び溶射膜15に割れやク
ラックを生じ、その溶射膜15は使用が不可能である。
Furthermore, in the above embodiment, when the plasma flame 10 is operated at 100 kW without water spraying, the length of the plasma flame 10 extends 150 mm forward from the outlet 8 of the plasma generator, as shown by the chain line 10a in FIG. During this period, the temperature of the plasma flame 10a is 20
00° to 3000° C., and if the base material 14 is placed during thermal spraying, cracks will occur in the base material 14 and the sprayed film 15, making the sprayed film 15 unusable.

【0023】そこで割れやクラックの発生を防止するた
めには、母材14を鎖線14aで示す位置に遠ざければ
ならないが、このようにすると、液滴の速度と温度の低
下により高性能な溶射膜を得ることができない。
In order to prevent cracks from occurring, it is necessary to move the base material 14 away from the position indicated by the chain line 14a. In this way, high-performance thermal spraying can be achieved by lowering the speed and temperature of the droplets. Unable to obtain membrane.

【0024】次にこの実施例においてアトマイザによる
水の噴霧を行うとプラズマフレーム10は図3及び図4
の実線10bでなす如く切断されて円錐状に形成される
。この円錐状のプラズマフレーム10は溶融した溶射材
料の液滴6の冷却を最小限にするトンネル状のジャケッ
トとして作用し、母材14と溶射膜15に対する余分な
熱負荷をアトマイザによって噴霧された水の気化熱で事
前に除去し、その熱負荷による悪影響を防止できる。
Next, in this embodiment, when water is sprayed by the atomizer, the plasma flame 10 becomes as shown in FIGS. 3 and 4.
It is cut to form a conical shape as shown by the solid line 10b. This conical plasma flame 10 acts as a tunnel-like jacket that minimizes the cooling of the droplets 6 of molten spray material, reducing the excess heat load on the base material 14 and the spray coating 15 from the water sprayed by the atomizer. It is possible to remove the heat of vaporization in advance and prevent the adverse effects of the heat load.

【0025】又、この際の水の爆発的な膨張に伴って、
そのガスがプラズマガスに沿って急速に噴射され、液滴
6を加速し、その結果緻密な溶射膜を形成する。
[0025] Also, along with the explosive expansion of water at this time,
The gas is rapidly injected along with the plasma gas, accelerating the droplets 6, thereby forming a dense sprayed film.

【0026】次にこの実施例による実験例を示すと次の
通りである。アトマイザのノズル12から空気圧3kg
f/cm2 で最大水噴出量200cc/minの水を
、プラズマフレーム10の出口8から15mm下流に噴
出し、トーチの出口8から多孔質セラミックの母材10
までの溶射距離が40mmのところにおける温度測定を
、 その母材にCA熱電対をつけて溶射しながら行った
ところ、母材14の温度は250〜300℃であった。 この温度は母材14が充分耐熱できる温度である。
Next, an experimental example based on this embodiment is as follows. Air pressure 3kg from atomizer nozzle 12
Water with a maximum water jetting amount of 200 cc/min at f/cm2 is jetted 15 mm downstream from the outlet 8 of the plasma flame 10, and the porous ceramic base material 10 is jetted from the outlet 8 of the torch.
When the temperature was measured at a spraying distance of 40 mm by attaching a CA thermocouple to the base material while spraying, the temperature of the base material 14 was 250 to 300°C. This temperature is a temperature at which the base material 14 can sufficiently withstand heat.

【0027】又、この実施によって溶射されたYSZ溶
射膜の緻密性を示す窒素ガス透過率は7×10−7cm
4 /gsであり、この緻密性は従来の大気圧プラズマ
溶射によって得られたYSZ溶射膜の緻密性の10倍を
示しており、この値は高度な設備を要する減圧プラズマ
溶射法によって得られるYSZ膜の緻密性に相当するも
のである。
[0027] Furthermore, the nitrogen gas permeability, which indicates the density of the YSZ sprayed film sprayed by this method, was 7 x 10-7 cm.
4/gs, and this density is 10 times that of the YSZ sprayed film obtained by conventional atmospheric pressure plasma spraying, and this value is higher than that of the YSZ sprayed film obtained by the reduced pressure plasma spraying method, which requires advanced equipment. This corresponds to the denseness of the membrane.

【0028】更に、この実施例の方法によって耐摩耗性
膜として用いられるCr2 O3 (10〜44μm)
の溶射を行ったところ、Cr2 O3 は昇華し易く通
常の溶射では大量のヒュームが発生し、これが製品の美
観を損なうと共に、その溶射膜中にとり込まれて溶射膜
の性能を著しく低下させるものであるが、本発明によれ
ば、ヒュームの発生がないので極めて高性能のCr2 
O3 の溶射膜を形成することが可能になった。
Furthermore, Cr2O3 (10-44μm) used as a wear-resistant film by the method of this example
When thermal spraying was carried out, Cr2O3 easily sublimed and a large amount of fume was generated in normal thermal spraying, which not only spoiled the appearance of the product but also became incorporated into the sprayed film and significantly reduced the performance of the sprayed film. However, according to the present invention, there is no fume generation, so extremely high performance Cr2
It became possible to form a sprayed film of O3.

【0029】以上本発明を添付図面の実施例に基づいて
説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものでな
く、本発明の要旨内に於いて部分的変更及び付加を行っ
て実施することが可能である。
Although the present invention has been described above based on the embodiments shown in the accompanying drawings, the present invention is not limited to these embodiments, and may be implemented with partial changes and additions within the gist of the present invention. It is possible to do so.

【0030】例えばアトマイザの二流体ノズル12の位
置は前記液滴の加速効果を有効に活用するために、図1
のごとく外套7の内側であることが好ましいが、プラズ
マフレームの分離を目的とする場合は外側であってもよ
い。
For example, the position of the two-fluid nozzle 12 of the atomizer is set as shown in FIG.
Although it is preferable that it be inside the mantle 7 as shown in FIG. 7, it may be outside if the purpose is to separate the plasma flame.

【0031】又図7、図6のごときトーチを用いて本発
明を実施する場合は、溶射の目的に対して溶射材料の溶
融と速度が適切な条件に達する点を選んで、材料ノズル
26と母材29の間にアトマイザのノズル12を設置す
ることでプラズマ分離効果を得ることができる。
When the present invention is carried out using a torch such as that shown in FIGS. 7 and 6, the material nozzle 26 and By installing the atomizer nozzle 12 between the base materials 29, a plasma separation effect can be obtained.

【0032】更に主トーチ及び副トーチの内面を二重構
造にして、その内部に水等を循環して夫々のトーチを冷
却することができる。
Furthermore, the inner surfaces of the main torch and the sub-torch can be made into a double structure, and water or the like can be circulated inside to cool each torch.

【0033】[0033]

【発明の効果】この発明は上述の通りであるので、プラ
ズマフレームの高熱によって母材を損傷しないようにす
るとともに緻密性、密着性及び均一性等において高性能
な溶射膜を得ることができる。又その溶射膜の性能をプ
ラズマ溶射の際に発生するヒュームによって低下させる
ことがない。
As described above, the present invention prevents the base material from being damaged by the high heat of the plasma flame, and can provide a sprayed film with high performance in terms of density, adhesion, and uniformity. Furthermore, the performance of the sprayed film is not degraded by fumes generated during plasma spraying.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明のプラズマ溶射方法とその装置及びそ
の方法を用いた溶射膜の実施例を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a plasma spraying method, an apparatus therefor, and a sprayed film using the method of the present invention.

【図2】図1のII−II線部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1;

【図3】第1図の実施例の要部の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of main parts of the embodiment of FIG. 1;

【図4】第3図の右側面図である。FIG. 4 is a right side view of FIG. 3;

【図5】従来技術の縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of the prior art.

【図6】他の従来技術の縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of another prior art.

【図7】図7のVIII−VIII線部の断面図である
FIG. 7 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7;

【図8】更に他の従来技術の縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of still another conventional technique.

【図9】図8のVIIII−VIIII線部の断面図で
ある。
9 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 8; FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    プラズマトーチ 1a  ガス入口 1c  材料供給ノズル 2    陰極 3    副トーチ 4    陽極 5    アーク 6    液滴 7    外套 8    出口 10  プラズマフレーム 11  通路 12  二流体ノズル 14  母材 15  溶射膜 1 Plasma torch 1a Gas inlet 1c Material supply nozzle 2 Cathode 3 Deputy torch 4 Anode 5 Arc 6 Droplets 7. Cloak 8 Exit 10 Plasma flame 11 Passage 12 Two-fluid nozzle 14 Base material 15 Thermal spray coating

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  プラズマトーチの出口付近におけるプ
ラズマフレームに向けてアトマイザからの噴霧を交叉さ
せることを特徴とするプラズマ溶射方法。
1. A plasma spraying method characterized by causing spray from an atomizer to cross toward a plasma flame near the exit of a plasma torch.
【請求項2】  プラズマトーチの出口付近におけるプ
ラズマフレームの通路に向けて、それと交叉するように
アトマイザのノズルを配設することを特徴とするプラズ
マ溶射装置。
2. A plasma spraying apparatus characterized in that an atomizer nozzle is disposed toward and intersects with the path of the plasma flame near the exit of the plasma torch.
【請求項3】  プラズマトーチの出口付近におけるプ
ラズマフレームに向けてアトマイザからの噴霧を交叉せ
しめ、該プラズマフレームにおける前記交叉する部分よ
り下流に配置した母材に形成して得ることを特徴とする
溶射膜
3. Thermal spraying is obtained by causing spray from an atomizer to cross toward a plasma flame near the exit of a plasma torch, and forming the spray on a base material located downstream of the crossing portion of the plasma flame. film
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0551722A (en) * 1991-08-26 1993-03-02 Onoda Cement Co Ltd Method and device for plasma spraying and plasma-sprayed film

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