專利名稱：生產玻璃陽模的熱噴涂方法
技術領域：
本發明涉及玻璃陽模，特別涉及采用熱噴涂生產玻璃陽模的方法。
熱噴涂，也稱作火焰噴涂，涉及將例如金屬或陶瓷之類的可加熱熔化的材料熔化或至少加熱軟化，再將呈細顆粒形狀的軟化的材料噴射到需涂復的表面上。加熱的顆粒撞擊在該表面上時便驟冷并與其結合。用例如美國專利No.3，455，510(羅德里克，Rotolico)中所描述的一種熱噴涂槍對顆粒進行加熱和噴射顆粒。采用這類熱噴涂槍，可加熱熔化的材料是以粉末狀輸入噴槍的。這種粉末典型地由例如100目美國標準篩網尺寸(149微米)與約2微米之間的小顆粒構成。用于粉末噴涂的熱量一般來自燃燒火焰或電弧產生的等離子火焰。攜帶并輸送粉末的載體氣體可以是燃燒氣體之一，或一種例如氮氣之類的惰性氣體，也可以簡單地采用壓縮空氣。
對某些熱噴涂材料，采用高速噴涂可以獲得高質量的涂層。高速等離子噴涂在許多方面證明是成功的，但它存在加熱不均和/或攜帶顆粒性能較差的缺點，因為它必須將粉末橫向送入高速等離子流。
火箭式粉末噴涂槍目前已趨實用，美國專利No.4，416，421(布朗寧Browning)中描述了一種典型的火箭式粉末噴涂槍。這類噴涂槍具有一內部燃燒腔(室)，高壓燃燒流穿過一噴嘴或開口通道。粉末被送入噴嘴腔由燃燒流加熱并噴射。
法國專利No.1，041，056和美國專利No.2，317，173(布里克萊Bleakley)揭示了用于高速噴涂的短噴嘴噴涂裝置。粉末被軸向地送入熔化腔(室)，處于一環形燃燒氣流內。另將一環形空氣流沿該熔化腔的腔壁共軸地注射在該燃燒氣流的外側。噴涂流帶著被加熱的粉末從該燃燒腔的開口端噴出。
本技術領域內有一種硼-硅-鎳型噴焊合金。它是由鎳基加少量的硼及硅構成的，硼和硅用于改善鎳基合金的熔化特性。這類鎳基合金也往往包含有其他象鉻之類的元素。
這類合金可用作熔焊或釬焊材料，特別可用作涂復材料作為一種熔合層或熔焊層涂在象鋼或鋼合金之類的基體材料上。如果鎳或鎳基合金中加入元素硼和硅，則在進行釬焊，熔焊或在涂復操作中熔化該合金時它們可作為該合金以及要與該合金形成合金的表面的助熔劑。因此，這種合金稱為“自熔化合金”。
一種經常用于涂復熔融的硼-硅-鎳合金涂層的工藝稱作“噴焊”。噴焊的步驟是首先采用如前述美國專利No.3，455，510中所述的那種燃燒粉末噴涂槍將這種合金用金屬噴涂方法噴涂在需要涂復的表面上，然后，對涂上的涂層進行熔化。這種金屬噴涂操作可以由任何一種已知的金屬噴涂技術實現，其中，將需要噴涂的金屬送入一加熱區，使之熔化成加熱軟化，再從那里將細粒狀的、呈熔化或熱塑性狀態的金屬噴射在需要涂復的表面上。采用金屬噴涂工藝完成涂復后，接著采用噴焊工藝對涂層進行熔化。這種熔化可以在一個爐子中進行，或者，通過將加熱火焰直接作用在已涂復的表面上進行。美國專利No.2，875，043(托爾Tour)中詳細說明了各種自熔化合金和典型的成份。
雖然熔化后的自熔化合金涂層本身是非常耐磨的，但如果在噴涂前在這種合金粉末中摻入象碳化物粉末之類的硬的顆粒還可以進一步增強其耐磨性。這種碳化物一般包括有金屬結合體(料)，例如英國專利No.867，455中說明的一種鈷基中的碳化鎢。熔化后的熱噴涂自熔化合金涂層，不論帶有或不帶有碳化物，都可以進行研磨和拋光達到很高的光潔度。
生產玻璃陽模是對這種涂層提出較高的耐磨性及光潔度要求的一種具體的應用。在制造象玻璃瓶之類的玻璃制品時，先將加熱的桿狀陽模塞入一小團加熱軟化的玻璃中，從而在其內部產生一個初始空洞。然后將壓縮空氣注入該空洞將這團玻璃吹制成形。該陽模必須具有平滑的形狀和很高的、鏡面狀的光潔度，以防止在玻璃制品上引起裂紋、劃痕等缺陷。即使陽模表面上有一個小缺陷，也會在這個陽模進行操作時在玻璃上引起較大的缺陷。
因為熱噴涂層具有較好的耐磨性的拋光性，所以多年來一直用于制造和整修玻璃陽模。美國專利No.4，382，811(魯斯徹等，Luscheretal.)提出了這種應用。雖然該專利提出采用摻有自熔化合金的氧化物粉末，但對陽模來說更常用的是摻或不摻碳化物的自熔化合金。
然而，接著的一個問題是在玻璃陽模上進行熱噴涂并對涂層進行熔化而不出現缺陷是非常困難和具有較高技術的操作。噴涂參數是關鍵，必需精確控制氣體流量，噴涂距離，旋轉速率，噴涂速度及溫度控制。另外，在對涂層進行拋光時，錐形的陽模會引起陽模尖端過熱。因此，只有部分操作工能充分熟練地從事這項工作，困此，其費用是昂貴的而且具有較高的廢品率。
因此，本發明的目的是提供一種改進的制造玻璃陽模的方法，提供一種改進的制造玻璃陽模的熱噴涂方法，并降低制造玻璃陽模的技術難度，廢品率及成本。
通過采用熱噴涂槍制造玻璃陽模的方法可以實現前述的和其他目的。這種熱噴涂槍內具有燃燒腔裝置，該燃燒腔裝置包括一燃燒腔和一用于將燃燒產物以超聲波速率噴入周圍的大氣中的開口通道。該方法包括先制備一用于接受熱噴涂涂層的玻璃陽模基體，通過開口通道輸送包括有自熔化合金顆粒的粉末，將由燃氣和氧氣混合成的可燃混合氣以足以在該燃燒腔內產生一股含有粉末的、穿過開口通道的超聲波噴涂流的壓力注入燃燒腔并使之在該腔內燃燒，將噴涂流噴向玻璃陽模基體，從而在其上形成一涂層，然后對涂層進行研磨拋光使之達到拋光后的光潔度。
一種最佳的自熔化合金基本上包括約10%到18%的鉻，2%到4%的硼，高至4%的硅，總量直到9%的一種或多種鉬，銅，鐵及鎢，0.15%到1.0%的碳，其余則為鎳和或鈷。在另一實施例中所用粉末是一種主要包含自熔化合金顆粒和碳化物顆粒的混合物。碳化物顆粒的重量最好是混合物的30%到70%并且基本上由鈷基中的-5微米大的碳化鎢亞微粒構成。鈷的重量約為碳化鎢與鈷的總重量的12%到20%。
在一個實施例中，熱噴涂槍包括一具有一噴嘴面的噴嘴部件和一從該噴嘴部件延伸的管狀氣帽，該氣帽具有一構成燃燒腔的面朝里的圓筒形壁，該燃燒腔帶有一開口端和一以噴嘴面為界面的相對端。本方法包括下列步驟制備一用于接受熱噴涂涂層的玻璃陽模基體，將燃燒氣與氧氣混合成的環形可燃混合氣流從噴嘴以至少高于大氣壓兩巴的壓力共軸地注入燃燒腔，鄰近于可燃混合氣環流經向向外的圓筒形壁，注入一加壓的不可燃氣外環流，將包含具有熱穩定性的不可熔核心和可加熱軟化的表面的顆粒的粉末用載體氣體軸向地從噴嘴送入燃燒腔，在可燃混合氣流與粉末載體氣流之間將一加壓的內環氣流從噴嘴部件共軸地注入燃燒腔，使燃燒腔內的可燃混合物燃燒，由此，一含有細粒狀可加熱熔化材料的超聲波噴涂流被噴出開口端，將噴涂流噴向一基體從而在其上產生一涂層，然后對該涂層進行研磨拋光達到拋光后的光潔度。
圖1是一種用于本發明的熱噴涂槍的正視圖;
圖2是沿圖1中2-2線的剖視圖;
圖3是圖2中前端部的放大圖;
圖4是沿圖1中4-4線的剖視圖并示意表示了一個相應的粉末送入系統;
圖5是圖1中的熱噴涂槍按照本發明產生超聲波噴涂流的正視示意圖;
圖6是圖5帶一位于適當位置的基體的視圖。
1988年5月11日提交的、申請號為No.193，303的共同待批美國專利申請中揭示了一種實施本發明的最佳熱噴涂設備的例子，該專利申請已轉讓給本發明的受讓人，下面對其作詳細說明。圖1表示了該設備。圖2表示該設備的一水平剖視圖。熱噴涂槍10具有一氣頭12，氣頭12上裝有一管狀件，構成氣帽14，一用于將燃氣、氧氣和空氣送到氣頭的閥部16，一手柄17。閥部16具有一燃氣軟管接頭18，一氧氣軟管接頭19和一空氣軟管接頭20。該三個接頭分別與來自燃氣源21，氧氣源22和空氣源24的軟管相連接。圓柱形閥16上的諸小孔25控制從相應的接頭進入槍體的各氣流量。該閥及有關的組成部分具有例如美國專利No.3，530，892(查勞泊Charlop)所述的類型，它包括一對閥控制件27，用于對各氣流部分進行密封的密封裝置，該密封裝置包括諸柱塞28，諸彈簧29和諸O形環30。
一圓柱形虹吸塞31安裝在氣頭12的相應的孔內，其上的多個O形環32保持氣密密封。該虹吸塞裝有一具有中心通道34的管子33。該虹吸塞內還具有一環形凹槽35和另一個帶有多個互連的通道38(圖中只畫出二個)的環形凹槽36。當圓柱閥26處于如圖2所示的開啟狀態時，氧氣經過軟管40穿過接頭19和閥26進入通道42，從那里，里再流入凹槽35并穿過通道38。一個類似的結構使得燃氣從燃氣源21通過軟管46穿過接頭18、閥26和通道48進入凹槽36，與氧氣混合，并作為可燃混合氣穿過與通道38對準的通道50進入一環形凹槽52。環形凹槽52將混合氣送入多個位于噴嘴部件54后部的通道53。
詳細情況請參見圖3。噴嘴部件54通常由一管狀內側部分55和一管狀外側部分56構成(本說明書和權利要求書中，“內側”表示靠近軸線而“外側”表示離開軸線。另外，“向前”或“向前地”表示朝向噴涂槍的開口端;而“后部”“向后”或“向后地”表示朝向相反端。)外側部分56構成了一個外側環形孔裝置，用于將可燃混合氣環流注入燃燒腔。該環形孔裝置最好包括一朝前的環形開口57，該開口57帶有一以內側部分的外側壁58為界形成的徑向向內的側面。從通道53通向環形開口的小孔系統可以是多個沿圓弧間隔排列的小孔，但最好是一個環形孔59。
來自對準的諸凹槽52的可燃混合氣流通過孔(或諸小孔)59而形成一環形氣流，它在環形開口57內被點燃。一噴嘴螺帽60將噴嘴54和虹吸塞31固定在氣頭12上。還有兩個O形環61按常規封在噴嘴54與虹吸塞31之間以保證氣密密封。燃燒器噴嘴54延伸入氣帽14，氣帽14由保持環64固定在適當位置并從噴嘴向前方延伸。
噴嘴部件54還設有一軸向孔62，用于載體氣體中的粉末通過，該軸向孔從管道33向前延伸。或者粉末也可以通過一小圈靠近噴涂槍軸線63的小孔(圖中未畫出)注入。參見圖4，一交叉通道64'從管子33向后延伸到粉末接頭65。載體軟管66和中心孔62通過供應軟管66從粉末供給器67接受帶在載體氣體中的粉末。載體氣體來自壓縮氣體源68，壓縮氣體可以是例如壓縮空氣。粉末供給器67具有通常的或所需的形式，但必須能提供足夠高壓力的載體氣體，以便使粉末進入噴涂槍10中的腔82。
回過來再參見圖2和3，空氣或其他不可燃氣體從氣源24和軟管69通過接頭20，圓柱閥26，及通道70到達保持環64內的空間71。噴嘴螺帽60內的諸橫向開口72使氣帽14內的圓柱形燃燒腔82與空間71連通。這樣，空氣就能作為一外側氣套從空間71流過這些橫向開口72，再從那里流過位于噴嘴54的外表面與構成燃燒腔82的面向內的圓柱壁86之間的環形槽84，環形槽84的出口在燃燒腔82之內。該氣流作為外側環流繼續流過燃燒腔82與內側氣流混合，從氣帽14內的開口通道于開口端88流出，燃燒腔82的相對后端以噴嘴54的面89為界。
燃燒腔82最好以相對于軸線一定的角度，最好在大約2°和10°之間，例如5°，從噴嘴向前收縮。槽84也最好以相對于軸線一定的角度，最好在大約12°和16°之間，例如14.5°，向前收縮。為了形成空氣環流，槽84必須具有足夠的長度，例如，具有與腔類似的長度102，但至少要大于長度102的一半。另外，燃燒腔收縮的角度應該比槽的小，最好在大約8°與12°之間，例如比10°小一點。這樣的形狀可以相對于燃燒腔產生出一種會聚的空氣流，從而使沉積腔壁上的粉末減到最少。
空氣流動速率必須在槽84的上游，例如在向后的狹窄的小孔92中加以控制，或者另用一個氣流調節器加以控制。例如，在一個15mm的圓周上，槽長是8mm，槽寬為0.38mm，通向噴涂槍的空氣壓力(氣源24)是4.9Kg/cm2(70 P Si)，以產生出425std l/min(900 Scfh)的總的空氣流，同時，腔82內的壓力是4.2Kg/cm2(60psi)。
如美國專利NO.3，530，892號所述，當閥26處于與泄放器孔相對準的點燃位置時，閥26中的一個空氣孔90使空氣得以流動供點燃之用，上述的角度和尺寸對于產生這樣的點燃而不發生逆燃(反火)是很重要的。(用于點燃的閥26中的氧氣和燃氣泄放器孔與空氣孔90類似，圖中未畫出)。噴嘴部件54的內側部分55內具有多個位于螺栓分布圓上(例如直徑為2.57mm)的平行的內孔91(例如8個直徑為0.89mm的孔)，這些孔可以為從噴嘴的孔62噴出的中央粉末料的周圍提供一環形內側氣流套，最好是空氣氣流套。這個內側空氣套有利于顯著地降低粉末料在壁86上沉積的傾向。該空氣套可以從通道70導出，通過孔道93(見圖2)到達圍繞虹吸塞31后部的環形槽94和至少一個口進入與管子33相鄰的環形空間98的小孔96。最好至少沿圓弧等間隔設置三個這樣的小孔96，以便提供足夠的空氣并使渦流減少到最小，因為這種渦流會使粉末不利地朝外渦旋到腔82的壁86上。內側空氣套的流量必須是外側氣套流量的1%與10%之間，最好是2%與5%之間，例如3%。或者，為了更好地控制，也可以獨立于外側空氣套對內側氣套單獨進行調節。
還可以通過使噴嘴部件的內側部分55伸入腔82超過外側部分56來進一步減少粉末堆積的機會，如圖2和3所示。腔體長度102可定義為從噴嘴面89到開口端88之間的最短距離，即從噴嘴的最前點到開口端之間的距離。內側部分的最前點向前突出于外側部分56的距離必須大約為腔體長度102的10%到40%之間，例如30%。
內側部分的最佳結構如圖2和圖3所示。至于噴嘴內側部分55的外側壁58，它構成了環狀開口57，該壁58應向前伸出于該環狀開口且具有向內朝向軸線的曲率。該曲率必須是均勻的。例如，如圖所示，該曲率在內側部分58上構成一大體呈球形的面89。相信這樣就能將燃燒火焰向內吸，以確保流體離開腔壁86。
下面是采用本發明的熱噴涂槍的更加詳細的例子。在該噴槍中，虹吸塞31具有8個1.51mm的氧氣通道38，每一通道都有足夠的氧氣流動，和直徑為1.51mm的用于混合氣體的諸通道50。在這種氣頭中，中心孔62的直徑為3.6mm，氣帽開口端88離噴嘴面的距離(長度102)是0.95cm。這樣，輸送粉末的燃燒腔82就相當短，一般應是開口端88的直徑的一到二倍。
每一種氣體均是以足夠高的壓力，例如以至少高于大氣壓30Psi的壓力送到圓柱形燃燒腔的，并以通常的方法，例如用火花裝置之類的裝置點火，使燃燒的氣體與空氣的混合物能攜帶著粉末以超聲波氣流噴出開口端。燃燒的熱量至少可以將粉末料加熱軟化，這樣就能將涂層沉積在基體上。應該可以看到菱形激波。由于是環流，因此為了獲得超聲波氣流，就無需用擴張型的噴嘴出口。
燃燒氣體可以是丙烷或氫氣之類，但最好是丙烯氣體，或甲基乙炔-丙二烯(“M P S”)。后面這些氣體可以產生相當高速的噴涂流并可獲得優越的涂層而不會產生逆火。例如，當將壓力為大約7Kg/cm2壓力計壓力(高于大氣壓)的丙烯或MPS氣體送入噴涂槍，而且氧氣壓力為10Kg/cm2空氣壓力為5.6Kg/cm2時，在不帶粉末流的噴涂流中至少可見8個菱形激波。噴涂流110中的這些菱形激波108的形狀如圖5所示。待噴涂涂層114的玻璃陽模基體最好在產生第五個完整的菱形激波的位置，如圖6所示，噴涂距離大約為9cm。基體的制備包括對基體尺寸大小進行機加工，同時把涂層的厚度也考慮進去。并以通常的方式對基體表面進行噴砂處理，使之清潔和變粗糙。基體呈圓柱形，當對其進行噴涂時，使之在頭架上旋轉。
按照本發明，通過超聲波燃燒熱噴涂方式可以將一種自熔化合金涂復在玻璃陽模基體上，例如，采用如前述美國專利No.4，416，421中所述的噴涂槍，但最好采用上述類型的噴涂槍，以便基本上可以避免涂復材料在內部的堆積以及獲得如前述的申請號為No.193，030的專利申請所述的其他優點。業已發現，高速噴涂涂層是如此均勻和致密，以致當完成拋光時，其表面確實可以沒有缺陷。還令人驚奇地發現，與已有熱噴涂方法相比，在獲得高質量涂層的同時，可顯著降低技術難度和廢品率。
而且，采用高速噴涂往往無需再對涂層進行熔化就能獲得無缺陷的拋光表面，這樣就省略了一個工序，不僅大大降低了成本，而且還克服了涉及技術難度及其產生的有關問題。然而，如果認為有必要對涂層進行熔化，由于原始沉積質量較好，熔化也比較易熔易進行。而且無需太多的研磨。熔化可采用通常的方法進行例如用火焰噴燈，或者，最好在還原氣氛的受控爐內進行。
剛噴涂后的涂層厚度約為0.7到1.3mm，研磨去掉的涂層厚度典型地約為0.15到0.3mm，對比起來，現有技術中，經噴涂和熔化后的涂層厚度要去掉0.5mm。
自熔化合金通常的類型在前述美國專利No.2，875，043和英國專利NO.867，455中均有說明。一種用于涂復玻璃陽模的最佳的合金基本上包括約10%到18%的鉻，2%到4%的硼，直到4%的硅，直到總量為9%的一種或多種鉬，銅，鐵和鎢，0.15%到1.0%的碳，其余為鎳和或鈷，直到總量為100%。該自熔化合金可以就這樣使用，但也可以與其他金屬混合例如簡單的鎳鉻合金，復合鎳鋁粉末或和鉬混合使用，以增加熔化或其他特性。
為了獲得最佳的耐磨性，在自熔化金粉末中必須摻入硬的、非金屬顆粒，例如前述美國專利No.4，382，811中所述的氧化物顆粒，硼化物或氮化物，或象與鎳結合的碳化鈦之類的碳化物。比較好的硬顆粒是碳化物顆粒，其摻入的重量百分數一般應該在30%到70%的范圍內。較好的碳化物顆粒基本上含有包含在鈷基中的碳化鎢，為了獲得最佳的光潔度，鈷基中的碳化鎢大體上為-5微米的亞微粒子形式。最好的亞微粒子大約為1-2微米大小，這樣的顆粒是通過將那些亞微粒子與鈷燒結而成的，其中，鈷的重量百分數必須是碳化鎢與鈷的總重量的約12%到20%。或者，粉末也可采用如美國專利No.3，617，358(迪屈赫)中所述的噴射干燥法生產。
例1一種玻璃陽模基體由軟鋼料加工而成，其長度為12.7cm，直徑從其緊固端處的2.5cm逐漸減小到陽模端處的1.3cm，該端是呈圓形的。其表面用G24/40的氧化鋁砂以4.2Kg/cm2(60 Psi)的空氣壓力進行噴砂處理。
帕金-埃爾默公司(Perkin-ElmerCorporation，Westbury，NY)出售的與Metco34F粉末(除尺寸不同以外)類似的粉末混合料，這種粉末料包含50%的自熔化合金和50%的碳化鎢/鈷。該自熔化合金包含17%的鉻，4%的鐵，3.5%硼，4%的硅，10%的碳，其余為鎳及可能的雜質(VisAMS4775A合金)。合金粉末大小為-53+10微米。碳化物是12%鈷與碳化鎢的結合物，其中亞微粒的尺寸約是1到2微米，亞微粒是大體上采用如前述美國專利No.3，617，358的例1中的噴射干燥法生產的。碳化物尺寸是-53+10微米。
采用前面結合圖1到3所述的最佳設備噴涂該混合料，具體地說是采用由帕金-埃爾默公司出售的Metco型D J(TM)噴涂槍，使用＃3插入件，＃3注射器，“A”殼體，＃2虹吸塞和＃2空氣帽。氧氣壓力為10.5Kg/cm2(150 Psig)，流率為212/min(450scfh)，丙烯壓力為7.0Kg/cm2(100Psig)，流率為47l/min(100scfh)，空氣壓力為5.3Kg/cm2(75 Psig)，流率為290l/min(615scfh)。高壓粉末輸送器的型號如本受讓人的共同待批美國專利申請(No.-1988年10月21提交，代理人ME-3881)所述，也就是帕金-埃爾默公司所出售的Metco型D J P粉末輸送器，采用它以壓力為0.8Kg/cm2(125Psig)，流率為7l/min(15scfh)的氮氣為載體氣體按60gm/min(81bs/hr)的流量對粉末混合料進行輸送。噴涂距離是20cm(8英寸)。
對剛噴涂好的涂層通常用金剛砂輪進行研磨，再拋光。金剛砂輪的速度采用5500表面英尺每分鐘(1675m/min).粗磨用240砂輪，尺寸大小研磨用400砂輪，拋光用600砂輪。用金剛石混合物進行精研拋光。(在說明書和權利要求書中，“研磨拋光”一詞包括通常用于對涂復表面進行拋光的所有過程以及精研及拋光工序)。這樣，獲得了鏡面狀5微米aa的光潔度。最終的玻璃陽模的質量就其目的和用途而言是非常優異的。
例2
除了噴涂距離為25cm外，其余均與例1相同。可以獲得類似的結果，證明技術方面允許有一定的容差。
例3除了對剛噴涂的涂復表面進行研磨之前先進行熔化以外，其余均與例1相同。熔化是在氫氣的爐子中進行的，溫度為1000到1075℃，時間是15分鐘。研磨和拋光后，光潔度是4微米aa。
例4除了將碳化物從混合粉末中去除外，其余均與例1相同;即采用純自熔化合金粉末。最后獲得的表面光潔度為4微米aa。用于生產玻璃制品時，除了由于純合金磨損較快，陽模壽命較短以外，其他均相似。
雖然以上是以實施例對本發明進行描述的，但在本發明的精神和所附權利要求書的范圍內的各種改變和變化對本技術領域內的技術人員而言是顯而易見的。因此，本發明僅僅由所附的權利要求書或者其等同物所限定。
權利要求
1.一種采用一種熱噴涂槍生產玻璃陽模的方法，該熱噴涂槍內具有燃燒腔(室)裝置，燃燒腔裝置包括一燃燒腔和一用于將燃燒產物以超聲波速率噴入周圍大氣中的開口通道，其特征在于，該方法包括下列步驟制備一用于接受熱噴涂涂層的玻璃陽模基體，通過開口通道輸送包含有自熔化合金顆粒的粉末，將燃氣與氧氣混合成的可燃混合氣以足以在該燃燒腔內產生一股含有粉末的穿過開口通道的超聲波噴涂流的壓力注入該燃燒腔并使之在該腔內燃燒，將噴涂流噴向玻璃陽模基體，以便在其上形一涂層，對涂層進行研磨拋光使之達到拋光后的光潔度。
2.如權利1所述的方法，其特征在于，還包括在進行研磨拋光之前對涂層進行熔化的步驟。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在不送入粉末載體氣流的情況下，將可燃混合氣以足以在噴涂流中產生至少8個菱形激波的壓力注入燃燒腔。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，從由丙烯氣和甲基乙炔-丙二烯氣體組成的集合中選擇燃燒氣體。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，自熔化合金基本上包括大約10%到18%的鉻，2%到4%的硼，直到4%的硅，直到總量為9%的一種或多種鉬，銅，鐵及鎢，0.15%到1.0%碳，其余為鎳和/或鈷。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的粉末是一種基本上由自熔化合金顆粒和硬的非金屬顆粒構成的混合物。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，硬的顆粒是碳化物顆粒。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，碳化物顆粒的含量約為該混合物重量的30%到70%。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的碳化物顆粒基本上由鈷基中的碳化鎢亞微粒構成。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，碳化鎢亞微粒的大小大體上為-5微米。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，鈷的含量約為碳化鎢與鈷的總重量的12%到23%。
12.如權利要求6所述的方法，其特征在于，自熔化合金基本上包括約10%到18%的鉻，2%到4%的硼，直到4%的硅，直到總量為9%的一種或多種鉬，銅，鐵及鎢，0.15%到1.0%的碳，其余為鎳和/或鈷，而且粉末是基本上由自熔化合金顆粒與碳化物顆粒構成的混合物，碳化物顆粒的含量約為該混合物重量的30%到70%，且基本上是由-5微米的鈷基中的碳化鎢亞微粒構成，鈷的含量是碳化鎢與鈷的總重量的約12%到20%。
13.一種采用一種熱噴涂槍生產玻璃陽模的方法，該熱噴涂槍包括一具有一噴嘴面的噴嘴部件和一從該噴嘴部件延伸的管狀氣帽，該氣帽具有一構成燃燒腔的面朝里的圓筒形壁，該燃燒腔有一開口端和一以噴嘴面為界而限定的相對端，其特征在于，本方法包括下列步驟制備一用于接受熱噴涂涂層的玻璃陽模基體，將燃燒氣與氧氣混合成的環形可燃混合氣流從噴嘴以至少高于大氣壓兩巴的壓力共軸地注入燃燒腔，鄰近于環形可燃混合氣流徑向向外的圓筒形壁注射一加壓的不可燃氣外環流，將包含有自熔化合金顆粒的粉末用載體氣流軸向地從噴嘴送入燃燒腔，在可燃混合氣流與粉末載體氣流之間將一加壓的內環氣流從噴嘴部件共軸地注入燃燒腔，使燃燒腔內的可燃混合物燃燒，由此，有一含有呈細粒狀的可加熱熔化材料的超聲波噴涂流噴出開口部，該噴涂流噴向玻璃陽模基體從而在其上產生一涂層，對該涂層進行研磨拋光達到拋光后的光潔度。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在研磨拋光之前對涂層進行溶化的步驟。
15.如權利要求13所述的方法，其特征在于，自熔化合金基本上包括約10%到18%的鉻，2%到4%的硼，直到4%的硅，直到總量為9%的一種或多種鉬，銅，鐵及鎢，0.15%到1.0%的碳，其余為鎳和或鈷，所述的粉末是一種基本上由自熔化合金顆粒與碳化物顆粒構成的混合物，碳化物顆粒含量大約為混合物重量的30%到70%，且基本上由-5微米的鈷基中的碳化鎢亞微粒構成，鈷的含量約為碳化鎢與鈷的總重量的12%到23%。
全文摘要
用一種熱噴涂槍制造玻璃陽模，該槍具有帶有一開口通道的燃燒膛，開口通道用于將燃燒產物以超聲波速度噴入周圍大氣中。該制造方法包括將由燃氣與氧氣構成的可燃混合氣以高于大氣壓至少兩巴的壓力注入燃燒腔，將含有自熔化合金顆粒的粉末送入該腔，使可燃混合物在該腔裝置中燃燒，由此，將含有粉末的超聲波流噴出開口通道。該噴涂流噴向一玻璃陽模基體以便在其上形成一涂層，然后對涂層進行研磨和拋光，涂層可以在研磨前先熔化。
文檔編號C23C4/12GK1044421SQ8910968
公開日1990年8月8日 申請日期1989年12月29日 優先權日1989年1月4日
發明者米契爾·R·多夫曼, 隆戈·W·考福爾德, 伯頓·庫什納, 安多尼·J·羅德里克, 魯泊拿林·蒂爾卡拉 申請人:帕金·埃爾默有限公司