廣西等離子堆焊機(jī) 數(shù)控等離子耐磨焊機(jī)

等離子弧堆焊工藝是表面強(qiáng)化技術(shù)的一個(gè)分支。它以聯(lián)合型或轉(zhuǎn)移型等離子弧作為熱源，采用合金粉末或焊絲作為填充金屬，堆焊時(shí)將工件表面及堆焊材料同時(shí)熔化，并使兩種材料相互混合構(gòu)成熔池，熔池經(jīng)冷凝結(jié)晶形成堆焊層。
等離子堆焊技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代。發(fā)展初期，主要用于修復(fù)損壞的零件，如恢復(fù)零件的形狀尺寸等。后逐漸將恢復(fù)形狀尺寸與強(qiáng)化表面及表面改性相結(jié)合。80年代以后，等離子堆焊技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，從表面修復(fù)擴(kuò)展到制造業(yè)。進(jìn)入90年代以來，受制造技術(shù)發(fā)展的影響，對(duì)等離子堆焊設(shè)備的研究越來越深入。國(guó)外設(shè)備對(duì)堆焊過程的主要工藝參數(shù)可進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)模擬控制，同時(shí)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行微機(jī)處理，從而大大提高了堆焊自動(dòng)化程度。近年來，等離子堆焊技術(shù)與智能控制技術(shù)(CAD／CAM)和精密磨削技術(shù)相結(jié)合的近凈型技術(shù)(Near Net Shape)引起制造業(yè)的廣泛關(guān)注，同時(shí)其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大[3]。
1  等離子弧的產(chǎn)生及特點(diǎn)
等離子弧是利用特制的等離子火炬，在陰極和冷噴嘴之間或者陰極和工件之間，使氣體電離形成的電?。ㄓ址Q壓縮電?。?。當(dāng)電弧穿過水冷噴嘴小孔時(shí)，受到冷氣流和水冷噴嘴孔壁的冷卻作用，電弧將產(chǎn)生以下三種壓縮效應(yīng)[1]：
(1)熱壓縮效應(yīng)
紫銅噴嘴具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，由于受到水冷，噴嘴孔壁的溫度很低。因此，進(jìn)入火炬氣室內(nèi)具有一定壓力的氣體離孔壁越近，其電離度越低，與孔壁貼近的冷氣層基本上未電離，而是中性氣體，這樣使電弧和孔壁之間形成一圈既絕緣又隔熱的中性氣流層，電弧電流被迫集中到氣體電離程度高的中心部位，電弧電流截面的收縮使電流密度增加，全部過程即為熱壓縮的有效反應(yīng)。
(2)機(jī)械壓縮效應(yīng)
等離子弧柱周圍的冷氣層依附在噴嘴孔道的壁面。因此噴嘴孔徑基本上確定了環(huán)形冷氣流層的直徑，也確定了等離子弧的粗細(xì)。顯然噴嘴孔徑及其幾何尺寸除通過熱壓縮效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧不同程度的壓縮外，還起到對(duì)電弧的機(jī)械壓縮作用。
(3)自磁壓縮作用
電弧電流有一定的流向，弧柱相當(dāng)于一束電流方向相同的平行導(dǎo)體。每根通電導(dǎo)體都在它周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，在電磁力的作用下，使弧柱受到指向弧柱中心的壓縮力，從而弧柱受到壓縮。
這三種壓縮效應(yīng)使電弧弧柱的截面積縮小，帶電粒子密度增大，電場(chǎng)強(qiáng)度提高，這種壓縮了的電弧稱為等離子弧。
等離子弧具有如下特點(diǎn)[3]：
(1)等離子弧溫度高、熱量集中
由于等離子弧具有壓縮作用，故其中心溫度可達(dá)10000～50000K，能量密度可高達(dá)105～106W/cm2。由于等離子弧溫度高，因此被加工材料一般不受熔點(diǎn)的限制。
(2)等離子弧熱穩(wěn)定性好
由于等離子弧中的氣體是充分電離的，所以其電弧更穩(wěn)定。等離子弧電流和電弧電壓相對(duì)于弧長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的變化不敏感，即在弧柱較長(zhǎng)時(shí)仍能保持穩(wěn)定燃燒，沒有自由電弧易飄動(dòng)的缺點(diǎn)。
(3)等離子弧具有可控性
等離子弧可以在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)熱效應(yīng)，除了改變輸入功率外，還可以通過改變氣體的種類、流量及改變噴嘴的結(jié)構(gòu)尺寸來調(diào)節(jié)等離子弧的熱能和溫度；可以通過選擇不同的工作氣體來調(diào)整等離子弧工作氣氛；可以通過改變電弧電流、氣體流量和噴嘴壓縮比來調(diào)節(jié)電弧的剛度。
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