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等离子粉末堆焊是一种先进的堆焊工艺，它是采用氩气等离子电弧作热源，采用粉末状合金作填充料的自动堆焊方法。相比于传统的电焊、氩弧焊等堆焊方式，等离子粉末堆焊存在着堆焊成型好、熔深可控、结合度高、致密度好、易于实现自动化等特点，因而也是阀门企业申请特种设备制造许可证（TS）A级认证时，相关认证部门要求必备的设备。

等离子粉末堆焊工艺特点

等离子堆焊由于利用等离子弧作热源和采用合金粉末作填充金属，从而与其他表面堆焊方法相比较，具有许多优点。

（1）熔覆速度快，生产率较高。

（2）熔深可控，稀释率低。

（3）堆焊面平整光滑，致密度高，可实现0.5-5mm的堆焊面一次完成。

（4）工艺稳定性好，喷焊层质量高，可长时间连续获得稳定的堆焊层，且堆焊面无气孔、沙眼等堆焊质量问题。

（5）合金粉末制备简便，使用材料范围广，可选用钴基、镍基、铁基、铜基等粉末型焊材，且可以根据工况直接配方。

（6）可根据需求配备专机、机器人等，易于实现自动化，减轻劳动强度。

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等离子堆焊工艺

1、等离子弧种类

等离子电弧分为非转移弧、转移弧和联合型电弧三种。三种电弧形式均是钨极接电源负极，工件和喷嘴接电源正极。

2、非转移型电弧。电弧形成于钨极与喷嘴之间，随着等离子气流的输送，形成的弧焰从喷嘴中喷出，形成高温等离子焰，主要适用于导热性较好的材料的焊接。但由于电弧能量主要是通过喷嘴传输，喷嘴的使用寿命较短，且能量不宜过大，不太适合于长时间的连续焊接，目前非转移弧在焊接领域应用得越来越少了。

3、转移型电弧。转移型电流是在喷嘴与工件之间形成，由于转移弧难以直接形成，需要先在钨极与喷嘴之间形成细小的非转移弧作为引导，之后过渡到转移弧，当生成转移电弧后，非转移弧同时切断。由于这种方式可以将更多的能量传递给工件，用于焊接，因此转移型电弧普遍地应用于金属材料焊接和切割领域中。

4、混合型电弧。顾名思义，转移电弧和非转移电弧并存，主要用于微束等离子弧焊接和粉末堆焊中。

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   1、等离子弧区温度高，所以能熔的材料特别***，可以对各种金属进行堆焊，还能选配各种不同性能的粉末进行配置使用；而且等离子堆焊稳定性好，粉末能均匀地喷射进入弧柱以熔化材料，所以，堆焊层有很好的机械性能，和很高的粉末材料密度。2、离子堆焊沉积效率比较高，它可以自动化操作，能很好的调节；为了保证合金材料性能，它有小于5%稀释率，使用保护气，不易氧化堆焊材料，在工作时一般采用氩气和氦气操作。3、离子堆焊有光滑平整的的堆焊层，而且可以精确控制尺寸范围。堆焊件不容易变形，因为堆焊时的粉末在弧柱中熔化并起到隔离作用，冷却工件还可以使用气体。4、等离子堆焊的技术优势更加明显，母材和堆焊层实现了冶金结合，而且堆焊层不容易脱落，在堆焊的时候可以根据性能选择堆焊合金材料，终达到耐磨和抗腐蚀，耐高温和抗氧化等目的。

   粉末等离子弧堆焊是利用氩气转移型等离子弧作主要热源，采用合金粉末作填充金属，在工件表面产生熔池，熔池冷凝后形成堆焊层的工艺方法（亦称等离子喷焊、PTA焊）。受到压缩的转移型等离子弧，具有电弧稳定、弧柱挺直、温度高、热量集中、良好保护气氛和电弧特性可控性好等突出的优点。采用转移型等离子弧作热源进行堆焊，具有熔深可控、母材冲淡率低、焊道平整、成形尺寸范围宽、堆焊层硬度均匀、金相组.织均一、易于避免质量缺点、工件热影响区小、工艺稳定、堆焊过程自动化、堆焊材料范围广等一系列工艺上的优越性,是质量、高.效、节材的先进堆焊方法。随着控制及焊接技术的进步,目前已发展到全数字化的PLC控制系统及工业电脑的PC控制系统,配置触摸屏人机界面操作系统，使操作便捷、直观和更具人性化。在工艺参数显示上，由间接显示工艺参量的电压表发展到屏上显示直接物理量，并使工艺参数储存和可随时调用。在等离子堆焊鎗、机械运转系统、供水系统的设计上亦有了很大的改进，提升了使用性能和可靠性。配置数码摆动器和弧压自动调节器等新部件后，使堆焊过程更加稳定,堆焊质量得以保证。上海喷焊机器人的技术难点是什么？

   关于焊接电流在等离子堆焊过程中，**重要的工艺参数是焊接电流，随着焊接电流的增加，等离子弧能量增大，熔化和穿透能力增加。在堆焊过程中如果电流过小，填充金属不易熔化，堆焊层与工件无法形成良好的冶金结合，电弧不稳定，容易造成气孔、夹杂及未熔合等多种缺点。反之，如果电流过大，工件熔化过较多，在增加稀释率的同时，增加了堆焊材料的烧损，降低堆焊层硬度；此外，由于较大的热输入量，工件还易烧穿焊坏，造成保护不良、氧化物多、咬边等严重的焊接缺点，影响堆焊质量。焊接电流主要根据工件材料及堆焊速度和焊粉种类来选定的，电流过大过小都会影响焊后性能。此外，较大的焊接电流还可能引起双弧现象。因此，在选定焊鎗及喷嘴的结构后，焊接电流只能限定在一定范围之内，而这个范围是与其他焊接参数，如等离子气流量和焊接速度等参数相关。在设定了其他堆焊参数后，焊接电流和焊接速度的对应关系：焊接速度增加，相应焊接电流也须增加；反之，焊接速度降低，焊接电流要减小，当等离子气流量增加时，焊接电流要减小；反之，当等离子气流量减小时，焊接电流须增加。喷焊机器人的市场应用分析。蝶阀喷焊

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等离子堆焊工艺特点：

*** 前期处理简单：只需除锈去污去疲劳层即可。

第二 送粉：采用氩气送粉，送分精度要求低，可以有一定的倾斜度。这样就允许手工操作，对于金属修复比较适用。

第三 微束等离子稳定性好：微束等离子的稳定性好，熔池的形成也易于控制，敷材与机体融合充分，区域过度较好。

第四 加热和冷却速度低于激光：熔融状态维持时间长，有利于金相组.织均匀形成，排气浮渣较好，在粉末喷出过程中就已经加热，且有氩气和离子气的保护，所以熔覆层均匀度更好，气孔夹渣等缺点更少。

第五 材料选择：等离子加热方式对材料限制少，材料选择更***，对碳化物，氧化物的熔覆更容易一些。

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