JPS62213862A - Plasma flame-spraying method - Google Patents
Plasma flame-spraying methodInfo
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- JPS62213862A JPS62213862A JP5410186A JP5410186A JPS62213862A JP S62213862 A JPS62213862 A JP S62213862A JP 5410186 A JP5410186 A JP 5410186A JP 5410186 A JP5410186 A JP 5410186A JP S62213862 A JPS62213862 A JP S62213862A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマ溶射方法の改良に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to improvements in plasma spraying methods.
(従来の技術)
第2UfJは従来のプラズマ溶射方法の一例を示す説明
図である。同図において、21は被m射体で、21aは
その被溶射面である。22はプラズマ溶射ガンの陽極ノ
ズルで、該陽極ノズルは冷却水通路22aで冷却されて
いる。23は陰極で、該陰極と陽極ノズル22との間は
絶縁体24によって電気的に絶縁されている。25は溶
射材料粉末の供給口、26は溶射材料粉末の供給ボート
である。(Prior Art) A second UfJ is an explanatory diagram showing an example of a conventional plasma spraying method. In the figure, 21 is an object to be irradiated, and 21a is its surface to be thermally sprayed. Reference numeral 22 denotes an anode nozzle of the plasma spray gun, and the anode nozzle is cooled by a cooling water passage 22a. 23 is a cathode, and the cathode and the anode nozzle 22 are electrically insulated by an insulator 24. 25 is a supply port for thermal spraying material powder, and 26 is a supply boat for thermal spraying material powder.
また、27は動作ガス供給口、28は直流電源、29は
高周波発生器である。Further, 27 is a working gas supply port, 28 is a DC power supply, and 29 is a high frequency generator.
上記においてプラズマ溶射を行なうには、まず動作ガス
としてArガスを動作ガス供給口から陽極ノズル22内
に供給し、直流電源28をONとして開極ノズル22と
陰極23の間に無負荷電圧を与える。次に、高周波発生
器29をONとし、陽極ノズル22と陰極23の間にア
ーク放電を発生させると、直流電源28からの電力によ
りi!続的なアークが発生する。このアークによって動
作ガスはプラズマガスとなり、高温のプラズマジェット
30となってノズルから噴出する。次に、溶射材料粉末
をArガスに乗せて図示しない粉末供給装置から供給す
る。この溶射粉末材料は、粉末供給ボート26から溶射
材料供給口25を通って陽極ノズル22内に供給される
。更に、プラズマジェット30で加熱加速されることに
より、高温高速の溶射粒子31となって被溶射面21a
に向けて噴射され、被溶射面21aに衝突、付着して溶
射皮膜を形成する。To perform plasma spraying in the above, first, Ar gas is supplied as a working gas into the anode nozzle 22 from the working gas supply port, and the DC power supply 28 is turned on to apply a no-load voltage between the opening nozzle 22 and the cathode 23. . Next, when the high frequency generator 29 is turned on and arc discharge is generated between the anode nozzle 22 and the cathode 23, the power from the DC power supply 28 causes i! Continuous arcing occurs. This arc turns the operating gas into a plasma gas, which is ejected from the nozzle as a high-temperature plasma jet 30. Next, thermal spray material powder is placed on Ar gas and supplied from a powder supply device (not shown). This thermal spray powder material is supplied into the anode nozzle 22 from the powder supply boat 26 through the thermal spray material supply port 25 . Furthermore, by being heated and accelerated by the plasma jet 30, the spray particles 31 become high temperature and high speed, and are sprayed onto the sprayed surface 21a.
It is injected toward the sprayed surface 21a and collides with and adheres to the sprayed surface 21a to form a sprayed coating.
なお、プラズマ溶射を行なっている間は冷却水通路22
a内に強制的に水を流し、fil極ノズル22の温度上
昇を防止する。Note that while plasma spraying is being performed, the cooling water passage 22
Water is forcibly flowed into the fil pole nozzle 22 to prevent the temperature from rising.
ところで、高品質の溶射皮膜を形成するためには一般に
溶射粒子を高温高速化する必要があり、そのためにはプ
ラズマジェットのエネルギーを増大しなければならない
。By the way, in order to form a high-quality thermal spray coating, it is generally necessary to increase the temperature and speed of the thermal spray particles, and for this purpose, the energy of the plasma jet must be increased.
上記従来のプラズマ溶射方法においてプラズマジェット
のエネルギーを増大させるには、プラズマアークの電流
および電圧のうち少なくとも何れかを増大すればよい。In order to increase the energy of the plasma jet in the conventional plasma spraying method described above, it is sufficient to increase at least one of the current and voltage of the plasma arc.
しかし、この方法は陽極ノズル及び陰極の顕著な損消耗
を招き、短時間で部品を取替えなければならない問題を
生じるため実用的ではない。However, this method is not practical because it causes significant wear and tear on the anode nozzle and the cathode and requires replacement of parts in a short period of time.
また、冷却水の流】を増加させることも陽極ノズルの損
耗低減に有効ではあるが、冷却水通路の抵抗を考慮すれ
ば、現状以上に流量を増加させることは現実的ではない
。Increasing the flow rate of cooling water is also effective in reducing wear and tear on the anode nozzle, but considering the resistance of the cooling water passage, it is not realistic to increase the flow rate beyond the current level.
上記事情に鑑み、本発明はプラズマ溶射におけるアーク
Ti流および電圧を増大することなくプラズマジェット
のエネルギーを増大させ、へ品質の溶射皮膜を得ること
を技術°的課題とするものである。In view of the above circumstances, the technical object of the present invention is to increase the energy of a plasma jet without increasing the arc Ti flow and voltage in plasma spraying, and to obtain a high-quality thermal spray coating.
上記の課題を解決するために、本発明ではノズルから噴
出したプラズマジェットに対して外部から無線周波数域
の高周波を印加し、プラズマジェット中の原子、分子を
励起させることでプラズマジェットのエネルギーを増大
させることとした。In order to solve the above problems, in the present invention, high frequency waves in the radio frequency range are externally applied to the plasma jet ejected from the nozzle, and the energy of the plasma jet is increased by exciting the atoms and molecules in the plasma jet. I decided to let him do it.
即ち、本発明によるプラズマ溶射方法は、陽極と陰極と
の間に発生したアークによって生じる高温ガスプラズマ
をジェットとしてノズルから噴出させ、上記ジェットに
溶射材料粉末を供給して被溶射体に溶射を行なうプラズ
マ溶射において、上記ノズルの先端部に上記ジェットを
囲むようにコイルを設置し、上記コイルに無線周波数域
の高周波1!流を印加してプラズマ溶射を行なうことを
特徴とするものである。That is, in the plasma spraying method according to the present invention, high-temperature gas plasma generated by an arc generated between an anode and a cathode is ejected from a nozzle as a jet, and spraying material powder is supplied to the jet to spray the object to be thermally sprayed. In plasma spraying, a coil is installed at the tip of the nozzle so as to surround the jet, and a high frequency 1! in the radio frequency range is applied to the coil. This method is characterized by applying a current to perform plasma spraying.
本発明のプラズマ2’FJfJJ方法では、プラズマガ
ンで形成されたプラズマジェットの外側から無線周波v
l域の高周波電流を印加しているため、プラズマジェッ
ト中の原子や分子はこれによって励起される。この結果
、プラズマジェットのエネルギーが増大し、高品質の溶
射皮膜が得られる。In the plasma 2'FJfJJ method of the present invention, radio frequency V is emitted from the outside of the plasma jet formed by the plasma gun.
Since a high-frequency current in the 1-range is applied, atoms and molecules in the plasma jet are excited by this. As a result, the energy of the plasma jet increases and a high quality sprayed coating is obtained.
しかも、本発明ではプラズマガン自体のプラズマアーク
電流や電圧は従来通りでよいから、プラズマガン電極の
寿命が短縮されることもない。Moreover, in the present invention, the plasma arc current and voltage of the plasma gun itself may be the same as conventional ones, so the life of the plasma gun electrode will not be shortened.
第1図は、本発明の一実施例になるプラズマ溶射方法を
示す説明図である。同図において1は被溶射体で、1a
はその被溶射面である。2はプラズマ溶射ガンの陽極ノ
ズルで、該陽極ノズルは冷部水通路2aで冷却されてい
る。3は陰極で、該陰極と陽Iノズル2との間は絶縁体
4によって電気的に絶縁されている。5は溶射材料粉末
の供給口、6は溶射材料粉末の供給ボートである。また
、7は動作ガス供給口、8は直流電源、9は高周波発生
器である。ここまでは第2図の従来のプラズマ溶射方法
で用いたプラズマ溶射ガンと同じであるが、この実筋例
では、プラズマジェット11を囲むように配置されたコ
イル10を用いる。該コイルの両端は無線周波発振器1
2に接続されている。なお、13は溶射粉末である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a plasma spraying method according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is the object to be thermally sprayed, and 1a
is the surface to be thermally sprayed. 2 is an anode nozzle of a plasma spray gun, and the anode nozzle is cooled by a cold water passage 2a. 3 is a cathode, and the cathode and the positive I nozzle 2 are electrically insulated by an insulator 4. 5 is a supply port for thermal spraying material powder, and 6 is a supply boat for thermal spraying material powder. Further, 7 is an operating gas supply port, 8 is a DC power supply, and 9 is a high frequency generator. Up to this point, the plasma spray gun used in the conventional plasma spray method shown in FIG. 2 is the same, but in this example, a coil 10 arranged to surround the plasma jet 11 is used. Both ends of the coil are connected to a radio frequency oscillator 1
Connected to 2. In addition, 13 is a thermal spray powder.
上記第1図の装置を用いたプラズマ溶射方法の実施例を
説明すれば次の通りである。An embodiment of the plasma spraying method using the apparatus shown in FIG. 1 will be described as follows.
プラズマ溶射ガンの作動については従来と同様であり、
陽1〜ノズル2内に作動ガスとしてAr50R/min
、 He 2i/minの混合ガスを供給する。The operation of the plasma spray gun is the same as before.
Ar50R/min as working gas in positive 1 to nozzle 2
, He 2i/min of mixed gas is supplied.
そして、水冷されている陽極ノズル2と陰極3との間に
120 Vの無負荷電圧を与え、高周波発生器をONと
すれば、陽極ノズルからプラズマアーク1〜11が発生
する。このときのプラズマアーク電流は850A、プラ
ズマアーク電圧は36Vであった。Then, when a no-load voltage of 120 V is applied between the water-cooled anode nozzle 2 and the cathode 3 and the high frequency generator is turned on, plasma arcs 1 to 11 are generated from the anode nozzle. At this time, the plasma arc current was 850A, and the plasma arc voltage was 36V.
次に、無線周波発振器12を動作させる。この周波数は
13.56 M HZとし、−次入力は30 Wとし
た。これにより、プラズマジェット中の原子や分子は更
に励起されて高温化し、プラズマガンツ1〜11の長さ
が伸びる。Next, the radio frequency oscillator 12 is operated. The frequency was 13.56 MHz, and the -order input was 30 W. As a result, the atoms and molecules in the plasma jet are further excited and heated to a higher temperature, and the length of the plasma Gantz 1 to 11 is increased.
次に、粒度分布が10〜40譚のZr0z −8Y20
2を溶射材料として用い、該溶射材料を図示しない粉末
供給装置からArガスをキャリアガスとして3ag 、
’+inの割合で供給する。この溶射材料は粉末供給ボ
ート6から溶射材料供給口5を通って陽極ノズル2内に
導入される。溶射材料粉末はここでプラズマジェット1
1により加熱、加速され、高温かつ高速の溶射粒子13
となって被溶射面1a方向に噴射される。噴射された溶
射粒子13は被溶射面1aに衝突し、付着して溶射皮膜
が形成される。Next, Zr0z-8Y20 with a particle size distribution of 10 to 40 tan
2 as a thermal spraying material, the thermal spraying material was transferred from a powder supply device (not shown) to 3ag using Ar gas as a carrier gas,
'+in. This thermal spray material is introduced into the anode nozzle 2 from the powder supply boat 6 through the thermal spray material supply port 5 . Thermal spray material powder is plasma jet 1 here.
Thermal spray particles 13 are heated and accelerated by 1 and are at high temperature and high speed.
and is sprayed in the direction of the sprayed surface 1a. The sprayed particles 13 collide with the sprayed surface 1a and adhere to form a sprayed coating.
上記実施例のプラズマ溶射方法において、既述のように
プラズマジェット11は無線周波による励起で高温化し
、且つ長さが伸びてエネルギーが増加している。このた
め、溶射粒子13は加熱が促進され、従来の場合よりも
エネルギーが高い状態で被溶射面に衝突、付着する。そ
の結果、溶射皮膜の緻密化および付着強度の増大が図ら
れ、高品質の溶射皮膜が形成される。In the plasma spraying method of the above embodiment, as described above, the plasma jet 11 is heated to a high temperature by being excited by radio frequency, and its length is extended to increase its energy. For this reason, the thermal spray particles 13 are heated and collide with and adhere to the surface to be thermally sprayed with higher energy than in the conventional case. As a result, the thermal spray coating is made denser and the adhesion strength is increased, resulting in the formation of a high quality thermal spray coating.
しかも、プラズマジェットのエネルギーを増大する手段
として、プラズマガンの外部から無線周波を印加する手
法を用いているため、プラズマシェドのエネルギーが増
大しているにも拘らず、プラズマガンN極の寿命が従来
より短くなることがない。Moreover, as a means of increasing the energy of the plasma jet, a method of applying radio frequency from outside the plasma gun is used, so even though the energy of the plasma shed is increased, the life of the plasma gun N pole is shortened. It will not be shorter than before.
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明のプラズマ溶射方法によれ
ばアーク電流および電圧を増大することなくプラズマジ
ェットのエネルギーを増大させることができるため、溶
射皮膜の高品質化を図り、且つプラズマガン電極のrf
命短縮を防止できる等、顕著な効果が得られるものであ
る。(Effects of the Invention) As detailed above, according to the plasma spraying method of the present invention, it is possible to increase the energy of the plasma jet without increasing the arc current and voltage, thereby improving the quality of the sprayed coating. , and the rf of the plasma gun electrode
It has remarkable effects such as preventing shortening of life.
第1図は本発明の一実施例になるプラズマ溶射方法を示
す説明図、第2図は従来のプラズマ溶射方法の説明図で
ある。
1・・−被溶射体、1a・・・被溶射面、2・・・プラ
ズマ溶射ガンの陽極ノズル、2a・・・冷却水通3・・
・陰極、4・・・絶縁体、5・・・溶射材料粉末の供給
口、6・・・溶射材料粉末の供給ボート、7・・・動作
ガス供給口、8・・・直流電源、9・・・高周波発生器
、10・・・コイル、11・・・プラズマジェット、1
2・・・無線周波発振器、13・・・溶射粉末
出願人復代理人 弁理士 鈴江武彦
第1図FIG. 1 is an explanatory diagram showing a plasma spraying method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional plasma spraying method. 1...-Object to be thermally sprayed, 1a... Surface to be thermally sprayed, 2... Anode nozzle of plasma spray gun, 2a... Cooling water passage 3...
- Cathode, 4... Insulator, 5... Thermal spraying material powder supply port, 6... Thermal spraying material powder supply boat, 7... Operating gas supply port, 8... DC power supply, 9. ...High frequency generator, 10... Coil, 11... Plasma jet, 1
2... Radio frequency oscillator, 13... Thermal spray powder applicant sub-agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1
Claims (1)
ガスプラズマをジェットとしてノズルから噴出させ、上
記ジェットに溶射材料粉末を供給して被溶射体に溶射を
行なうプラズマ溶射において、上記ノズルの先端部に上
記ジェットを囲むようにコイルを設置し、上記コイルに
無線周波数域の高周波電流を印加してプラズマ溶射を行
なうことを特徴とするプラズマ溶射方法。In plasma spraying, a high-temperature gas plasma generated by an arc generated between an anode and a cathode is ejected from a nozzle as a jet, and spray material powder is supplied to the jet to spray the object to be thermally sprayed. A plasma spraying method characterized in that a coil is installed so as to surround the jet, and plasma spraying is performed by applying a high frequency current in a radio frequency range to the coil.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5410186A JPS62213862A (en) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | Plasma flame-spraying method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5410186A JPS62213862A (en) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | Plasma flame-spraying method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62213862A true JPS62213862A (en) | 1987-09-19 |
Family
ID=12961222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5410186A Pending JPS62213862A (en) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | Plasma flame-spraying method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62213862A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02141565A (en) * | 1988-11-24 | 1990-05-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Plasma thermal spraying method |
JPH03166356A (en) * | 1989-11-24 | 1991-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Thermal spraying method |
-
1986
- 1986-03-12 JP JP5410186A patent/JPS62213862A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02141565A (en) * | 1988-11-24 | 1990-05-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Plasma thermal spraying method |
JPH03166356A (en) * | 1989-11-24 | 1991-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Thermal spraying method |
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