等离子喷焊在阀门制造中的应用

我国等离子喷焊技术发展较快，而这一技术在阀门制造业得到广泛应用，并得到迅速发展。目前，我国的等离子喷焊技术已应用于机械工业的各个领域，达到了较高的水平。今天介绍等离子堆焊在制造阀门硬密封面的应用和特点。

一、等离子弧的产生及其特点

利用等离予弧的产生等离予弧焊枪在阴极和水冷喷嘴之间或阴檄与工件之间，使气体电离形成电弧。此电弧通过孔径较小的喷嘴孔遒，弧柱的直径受到限制，使弧柱受到强行压缩，直径变细，弧柱的电流密度大大提高。流经喷嘴孔道的气体、受到剧烈的碰撞和热作用，使气体能充分电离，产生正负离子相等的等离子体弧柱，这种压缩电弧叫等离子弧。

等离子弧的特点 等离子弧同自由电弧比较，其显著的特点是弧柱细，电流密度大，气体电离充分，因而具有以下特点：

(1)温度高，能量集中

由于等离子弧具有很高的导电性，能承受的电流密度大大高于自由电弧，因而弧柱的热功率密度也大大地高于自由电弧。等离予弧的温度可达14000-32000°K，这样高的温度刚其他方法很难达到。氧乙炔火焰的焰 最高温度

(2)电弧稳定性好

等离子弧弧柱挺直，在整个弧长内直径变化不大，在弧柱较 时仍能保持稳定燃烧，没有自由电弧易于飘动的缺点。

(3)可控性好

通过气体的选择和改变压缩效应，从而获得所需要的气氛、刚度和电弧参数，这是自由电弧难以实现的。

二、等离子弧的工作气体

阀门等离子喷焊时，选用单原予气体氩为作气体是比较理想的。惰性气体氩在空气中含量较多，是无色无味的气体，比空气重25%。氩气的液态气化温度为一3~6℃，介于氧(一3.83℃)和氮(一196℃)之间。氩气是在分馏液态空气时制得。氩气具有良好的保护气氛，它不与金属起化学作用，而且 熔解于金属。因此喷焊时金属烧损少，也不易产生气孔等缺陷。对氩气的纯度，主要注意的是杂质氧昶 复，它们不仅列电弧稳定性产生影响，而且容易引起氧化、氮化，降低喷焊层质量。

等离子喷焊的特点 等离子喷焊出于利用等离子弧作热源I采用台金粉末作填充金属，从而与其他表面堆焊方法相比较，具有很多特点。

(1)生产率较高 目前熔敷率达到了9kg/h，接近生产率高的埋弧自动焊，超过了常用的手工电弧堆焊氧乙炔焰堆焊。

(2)母材对合金冲淡率低 由于工艺上可调规范参数多，降低母材合金冲淡率。冲淡率在5～10%范围内，接近氧乙炔焰堆焊，而大大低于其他方式的堆焊。

(3)喷焊层平整、光滑，成形尺寸范围并可精确控制通过改变规范参数，一次喷焊可控制宽度3-40mm，厚度0.25一0.8，这是其他堆焊方法难以实现的。

(4)喷焊层质量和工艺稳定性好 由于等离子弧稳定性好，温度高，热量集中，喷焊速度快，一次熔成，使工件热影响区小。喷焊层合金组织品粒细、硬度和化学成分均匀.

(5)合金粉末制雀筒便，使用材料范围广喷焊合金材料的种类有钴基、铁基、镍基、钒基等。一般具有硬度高、耐磨、耐热、耐腐蚀的特点，它们难以制成线材和用其他工艺方法堆焊，而将这些合金制成粉末，用等离子喷焊却是简便易行的。

二、等离子喷焊设备

等离子喷焊设备

等离子弧喷焊基本过程在采用联合弧喷焊中，一般采用两台独立的直流弧焊机作电源，分别供给移弧希转移弧。两 电源 负极并联在一起，通过电缆按至喷焊枪 钨电极。电源正极 别通过接触器租电缆按至焊枪 喷嘴和工件。冷却水通过电缆引至焊枪，冷却喷嘴和电极。氩气通过电磁气阀和浮予流量计入烬枪。宅沥拄通后，用高频火花移弧。借助软移弧孤焰存钨极和工件之间造威 导宅通道，过渡引燃转移弧。转移弧引燃后，可保留或切断非聋考移弧，主要利用转移弧在 件表面产生熔池。含金粉末按需要量连续供给，借助送粉气流(一般宜用氩气)送入焊枪，并吹入皂弧中。粉束在弧柱中被预先加热，呈熔化或半熔化状态，

喷射到件熔池里，在熔池里充分熔化，并排出气体和浮出熔渣。通过调节转移弧、非转移弧电流、送粉量和其他工艺规范参数来控铂熔化合金粉末和传递给工件的热量。随着焊枪和工件的相对移动，合金熔池逐渐凝固，便在工件上获得所需要的合金熔敷层。

等离子焊机结构

针对阀门密封面环型等离子喷焊达3200K;手工电弧焊温度达5000-60C0K;氩弧焊也只有9000-10000K。的程序要求设计了等离子喷焊机，其机械结构如图4— 1所示。：￡作时闷座、阀瓣或闸板置于旋转工作台l6上，旋转工作台J.6由电动机8驱动，通过减速箱l7减速，送粉器9由电动机驱动，将粉末送到喷焊枪4中。工作时，等离子弧由喷枪喷出，将粉末熔化在阀件上。

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