2种阀门等离子弧粉末自动堆焊方式的比较

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堆焊的原理特点方法及应用

堆焊的原理特点方法及应用1. 堆焊的原理堆焊是一种将焊接材料堆积在工件表面，通过热源加热使其熔化并与工件表面融合的焊接方法。

其原理基于以下几个关键点：•熔化：堆焊过程中，通过高热源对堆积的焊接材料进行熔化。

•融合：熔化的焊接材料与工件表面进行融合，形成牢固的连接。

•金属冷却：焊接完成后，通过冷却使焊接部位达到稳定的结构和性能。

2. 堆焊的特点堆焊具有以下几个特点：•高温熔化：堆焊过程需要高温热源，一般使用电弧、激光、等离子等方法进行加热，以达到焊接材料的熔化点。

•大变形：堆焊过程中，焊接材料经过熔化和融合，会在工件表面形成一层比较厚的堆焊层，从而改变了工件的尺寸和形状。

•易控制：堆焊过程中，可以根据需要精确控制焊接材料的堆积量和位置，以满足工件表面的修复、增强或改善要求。

3. 堆焊的方法堆焊方法主要有以下几种：•弧焊堆焊：使用电弧进行热源加热，常用的弧焊堆焊方法有手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等。

•激光堆焊：使用激光进行热源加热，通过激光束的聚焦和扫描完成焊接，具有高能量密度和高精度的特点。

•等离子堆焊：使用等离子进行热源加热，通过等离子电弧的高温和高能量，熔化堆积的焊接材料，并与工件表面进行融合。

•电阻堆焊：利用电阻热效应，将电流通过焊接材料和工件表面产生热量，并使其熔化和融合。

4. 堆焊的应用堆焊方法在工业领域中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：•修复和增强：堆焊可用于修复磨损、腐蚀或破损的工件，如轴承座、轴颈等重要零部件的修复，并可以通过堆焊增加零件的使用寿命和强度。

•表面改性：通过堆焊可以改变工件表面的性能和特性，如抗磨损、抗腐蚀、耐高温等，从而提高工件的使用寿命和耐用性。

•零件制造：堆焊可用于制造特殊形状或特殊材料的零件，如合金、复合材料等，通过堆焊可以在基础材料上堆积所需的材料，以满足特定的使用要求。

•化工工业：堆焊在化工工业中应用广泛，如石油化工设备、管道、反应器等重要设备的修复、增强和防腐蚀。

阀门密封面堆焊及热处理

堆焊后热处理
• 电站阀门的密封面堆焊后的热处理阀体、阀盖及其他零件焊接全部结束后，立即进炉 (450℃)保温，待本批或本炉焊接完毕后升温至 720±20℃ 回火。升温速度150℃／h，保温2h后随炉冷却。
阀门密封面的堆焊
堆焊材料 • 13Cr型堆焊焊条和焊丝：主要有D502、D507、 D507Mo、D512、D577、D547、D547Mo • 钴基硬质合金焊条和焊丝：主要有D802(Stellite No.6)、D812(Stellite No.2)、 HS111(Co106)、 HS112(Co104) • 铜合金堆焊焊丝：黄铜焊丝THS221、THS222、 THS224 ；铝青铜焊丝QAL9-2 • 等离子喷焊粉末：钴基粉末、镍基粉末、铁基粉末、
密封面堆焊前准备
类似缺陷，必须清理干净后方可施焊。如果直接在基体表面堆焊，堆焊面要求使用磨光机清除表层，直至完全露出金属光泽，方可施焊。对于不需要堆焊前预热的零件，堆焊前进行烘干，防止有水分造成堆焊气孔和裂纹。需要堆焊前预热的零件，必须按照工艺文件规定进行预热。
堆焊工艺
• 堆焊焊接工艺评定依据JB4708-2005《钢制压力容器焊接工艺评定》和ASME SECTION Ⅳ。定义：为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及对试验结果的评价，称为焊接工艺评定。 • 焊接工艺评定的目的 1、验证施焊单位拟订的焊接工艺是否正确。 2、评价焊工能否焊出符合有关要求的堆焊层。
堆焊工艺
（7）气体QW408：可燃气体（例如乙炔、丙烷等）
和保护气体（例如CO2，氩气等）均为重要因素。（8）焊后热处理QW407：不进行热处理和焊后进行热处理（例如正火、高温回火、固溶处理等），改变热处理方式或改为不进行热处理，均需要重新评定。（9）电特性QW409：热输入、电源种类、极性、钨极种类或直径等。热输入E=36UgIg/V（J/CM）热输入、电源种类和极性能影响焊接接头的韧性，因此是补加因素；钨极种类或直径为次要因素。（10）焊接技术QW410：焊丝摆动幅度，多道焊与单道焊，焊接方向，层间清理方法等，一般多为补加因素或次要因素

等离子粉末堆焊

等离子粉末堆焊精密氩焊粉末堆焊1、数字型采用CPU处理器，输出准确精确控制。

采用优质的元件制造，性能可靠。

2、“单键飞梭“功能，一个数字按钮控制多个数字表,减少故障率，克服了电位器故障频繁的现象。

3、能量密度大，电弧方向性强。

融透性强。

可以产生稳定的小孔效应，通过小孔的效应可以获得良好的单面焊双面成型。

4、焊缝的质量对弧长的变化不敏感，这是由于等离子弧的形态接近圆柱形。

发散角很小（约5度）且挺直性好，弧度变化时加热斑点的面积影响很小，因此容易获得均匀的焊缝状态。

5、钨极缩在水冷喷嘴内部，不与工件接触，因此可以有效的避免焊缝金属的夹钨现象。

另外电弧的搅动性好，融池温度高，有利于融池内气体的释放。

6、等离子电弧由于压缩效应及热电离度较高，电流较小时仍很稳定，焊接电流可以小到0、1A稳定燃烧，特别适合焊接微型精密零件。

通过电弧的压缩，导电弧柱集中为一条细线，电流小，电弧稳定，溶池小，热影响区很窄，电极和喷嘴的孔径细小，并使弧柱收缩的更细,同时也提高热效率。

参数：型号DML-VO2B离子焊氩焊输入电源AC220V额定功率6KVA输出电流范围1-100A1-200A脉冲电流时间1-99ms1-999ms间隔时间0、1-2s0、1-2s重量100kg体积275x470x400mm基本原理：等离子粉末堆焊是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，等离子束离开后自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺，由于等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好，熔深可控性强，通过调节相关的堆焊参数，可对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内自由调整。

等离子粉末堆焊后基体材料和堆焊材料之间形成融合界面，结合强度高；堆焊层组织致密，耐蚀及耐磨性好；基体材料与堆焊材料的稀释减少，材料特性变化小；利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性，特别是能够顺利堆焊难熔材料，提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性。

各种堆焊对比

1.等离子转移弧堆焊等离子转移弧堆焊硬面装置是利用电弧电离气体在压缩电弧区形成物质第四态“等离子体”作为热源（负极），合金粉末（堆焊材料）通过等离子弧区输送到工件（正极）表面建立熔池，并快速冷却形成金相组织均一与工件呈冶金结合的合金焊层的先进设备。

等离子转移弧堆焊的优点（1）弧柱区温度高，电流密度、堆焊线能量大；保证在高堆焊速度条件下，能形成与基体呈冶金结合，金相组织均一的焊层。

（2）热影响区小：基体材料机械强度损失少，对高合金基材，焊后残余应力和焊后开裂倾向小。

（3）焊层晶粒细化，呈树枝状：相同堆焊材料，PTA 工艺焊层耐磨性高。

（4）焊层稀释率低：焊层稀释率与氧－乙炔工艺相当，比惰性气体钨极焊TIG （GTA）要低，稀释率的高低对常温硬度、高温硬度和耐磨性都有显著影响。

（5）焊层平整，加工量小（省料、省工）（6）便于自动控制，适于大批量、多品种流水作业。

粉末等离子弧堆焊主要工艺指标（1）熔敷率：熔敷率是指单位试件内熔焊在工件上的合金粉末重量。

计量单位是：kg/h 或g/min 。

熔敷率越高则生产效率越高。

（2）粉末利用率：粉末利用率是指单位时间内，从焊枪送出的合金粉末量和熔敷金属重量之比，用百分数表示。

堆焊时，不可能使焊枪送出的合金粉末全部熔敷在工件上，部分粉末由于飞溅而未落入熔池，或以熔珠的形式而流失，并有少量粉末在堆焊过程中氧化，所以粉末利用率很难达到100％。

（3）冲淡率：冲淡率是指工件（基体金属）熔化后混入堆焊层，对堆焊合金的冲淡程度，即：冲淡率=焊层中基体金属总量/焊层合金总量，由于堆焊层成形较平整，熔深基本一致，因此，冲淡率还可以按下式表示：冲淡率~工件熔深/堆焊层厚度。

（4）堆焊层质量：堆焊层质量包括外观质量和内部质量。

外观质量指成形好坏，宏观上有无明显弧坑、缩孔、裂纹、缺肉等缺陷。

内部质量是指堆焊层内部有无气孔、夹渣、裂纹、未焊透等缺陷，微观组织结构的均匀性。

在冲淡率和堆焊质量符合要求的情况下，堆焊层的物理化学性能，如：硬度、耐磨性、耐蚀性、金相组织等主要取决于粉末合金材料的性能，而工艺规范的控制也会对焊层性能产生一定的影响。

常用堆焊工艺方法及特点

常用堆焊工艺方法及特点堆焊是一种材料表面改性的经济而又快速的工艺方法，为了有效发挥堆焊层的作用，希望堆焊方法有较小的母材稀释率，较高的熔敷速率和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。

几乎任何一种焊接方法都可以用于堆焊，从最早使用的气焊堆焊、焊条电弧焊堆焊，到目前已发展了各种半自动、自动化的堆焊方法。

每种堆焊方法都各有其优缺点，常用堆焊方法特点如下：1. 焊条电弧焊堆焊具有设备简单、操作灵活、可达性好的优点，但是工件温度梯度大，易出现裂纹，且稀释率高，适用于小批量和不规则工件堆焊以及现场修复。

2. 钨极氩弧焊堆焊具有可见度好，堆焊层形状容易控制、电弧稳定、无飞溅、堆焊层质量优良，手工钨极氩弧焊堆焊工件吸热少，变形小等优点，自动钨极氩弧焊堆焊可获得更高质量的堆焊层，堆焊材料可以是实芯焊丝、药芯焊丝，但是堆焊效率低，适用于堆焊小的和形状复杂的工件。

3. 熔化极气体保护电弧堆焊可见度好，可半自动或全自动堆焊。

工艺规范直接影响稀释率，短路过渡熔深较浅，稀释率仅10%；喷射过渡时稀释率达40%，向熔池送入辅助填充金属，可以减少熔深，稀释率可降至3%-5%，且提高熔敷效率。

自保护药芯焊丝堆焊，焊丝伸出长度可加大，焊丝直径可用2.4mm，有利于提高熔敷效率。

4. 埋弧焊堆焊无飞溅、无电弧辐射，劳动条件好，外观成形光滑，易实现机械化、自动化。

可分为单丝、多丝、单带极、多带极埋弧堆焊。

大面积耐蚀堆焊中用得最多的是带极埋弧堆焊，比丝极埋弧堆焊具有更低的稀释率和更高的熔敷速率，带宽已从30mm发展至60mm、75mm甚至120mm的宽带极。

随着带宽的增加，设备必须有磁控装置，以防止由于磁偏吹引起的咬肉缺陷。

5. 电渣堆焊是利用导电熔渣的电阻热来熔化堆焊材料和母材的堆焊过程。

目前用得较多的是带极电渣堆焊，具有比带极埋弧堆焊高50%的生产效率和更低的稀释率（可控制在10%以下）及良好的焊缝成型，不易有夹渣等缺陷。

阀门等离子弧自动堆焊控制系统的研制的开题报告

阀门等离子弧自动堆焊控制系统的研制的开题报告一、研究背景阀门是现代工业生产中广泛使用的一种流体调节元件，其主要功能是控制流体介质的流量、方向和压力等参数。

随着工业自动化的推广和提高，阀门的自动化程度也得到了极大的提高。

阀门的关键部件是阀门芯，其制造工艺对阀门的性能和可靠性有着重要影响。

在阀门芯制造过程中，阀座和杆件的堆焊是一个重要的工艺环节，其质量直接影响着阀门的使用寿命和可靠性。

传统的阀门等离子弧堆焊工艺存在着许多问题，如焊接质量不稳定、堆焊速度慢、能耗高等问题，为了解决这些问题，需要开发一种阀门等离子弧自动堆焊控制系统来提高阀门芯的制造质量和效率。

二、研究意义阀门等离子弧自动堆焊控制系统的研制对于提高阀门芯的制造质量和效率具有重要意义，其主要有以下几个方面：1. 改善阀门堆焊工艺质量，保障阀门芯质量的稳定性和可靠性；2. 提高堆焊速度和效率，从而缩短了生产周期，提高了生产效率；3. 降低能耗，保护环境，符合可持续发展的要求。

因此，开发一种阀门等离子弧自动堆焊控制系统具有重要的实用意义和应用价值。

三、研究内容和目标本项目旨在研制一种阀门等离子弧自动堆焊控制系统，通过系统设计和算法优化，实现阀门芯堆焊过程中的自动控制和优化，达到以下目标：1. 提高堆焊质量和稳定性，保证阀门芯的质量；2. 提高堆焊速度和效率，缩短生产周期；3. 降低能耗，保护环境。

四、研究方法和步骤1. 研究阀门芯等离子弧堆焊工艺过程，分析堆焊过程中的关键参数和影响因素；2. 设计阀门等离子弧自动堆焊控制系统，并优化控制算法；3. 制造实验样机，进行系统测试和试验分析；4. 对试验结果进行数据分析和处理，得出结论和建议。

五、预期结果和应用价值预期结果：1. 研制出一种阀门等离子弧自动堆焊控制系统，实现对阀门芯处理过程的自动控制和优化；2. 实现阀门芯等离子弧堆焊过程中的高效、稳定和低能耗生产，具有较高的应用价值。

应用价值：1. 提高阀门芯的制造质量和生产效率；2. 降低制造成本和能源消耗，减少环境污染；3. 推动阀门行业技术进步和自动化水平提高。

阀门密封面堆焊材料综述

阀门密封面堆焊材料综述魏巍（华东理工大学，上海200237）摘要：从研究阀门密封面堆焊材料的必要性出发，对阀门密封面堆焊材料进行全面讨论。

对我国阀门密封面堆焊材料的发展史及研究现状进行了总结概括。

通过对阀门密封面时效机理与堆焊材料实验方法的分析，提出了堆焊材料的选择原则。

通过阐明需解决的关键问题，提出了堆焊材料研究的发展放向。

关键词：阀门；密封面；堆焊；堆焊材料引言阀门在国民经济各项领域中有着广泛的作用，有流体输送、的工况就有管道，有管道的地方必然有阀门，在石油、天然气、化工、煤碳、给排水、供热、农田排灌、冶金、火电，核电以至军工等系统中都大量使用阀门。

因此阀门是国家经济建设和国防建设不可缺少的重要机械产品，为了实现阀门的有效控制，阀门的安全性和可靠性是十分重要的，阀门应具有选材合理，强度可靠，密封稳定，动作灵敏等基本要求与功能，只有选材合理，强度可靠，才能保证阀门耐工况介质的腐蚀和适用工作温度和压力，强度不可靠与动作不灵敏都可能会造成阀门本身或系统的破坏而产生重大事故以致人身伤亡，密封性能的不稳定将直接影响阀门的寿命而产生介质的内泄或外漏，会造成经济损失与环境污染。

阀门密封面质量是影响阀门寿命的主要因素之一。

为了提高阀门产品的使用寿命，许多国家都在密封面材料的研究方面狠下功夫。

1、我国阀门密封面堆焊材料的发展史及研究现状我国阀门密封面堆焊材料和堆焊工艺研究是从60年代初开始的。

随着大庆油田的开发，阀门需要量骤增。

油田用户普遍反映阀门存在两大质量问题。

一是密封面质量不高，表现为内漏，造成许多重大质量事故；二是阀门填料质量不好，表现为外漏。

短期报废的阀门堆积如山，给油田的开发造成了巨大损失。

70年代初，原第一机械工业部向有关研究单位和阀门厂下达了阀门基础件——阀门密封面寿命攻关计划。

从此阀门堆焊材料，工艺性能试验方法的研究有了迅速发展。

阀门生产初期中温中压密封面多采用 18—8不锈钢焊条堆焊，认为它抗腐蚀}生能好，能满足阀门油、汽、水介质的使用需要。

阀门密封面等离子弧堆焊技术要求行标

阀门密封面等离子弧堆焊技术要求行标
阀门密封面等离子弧堆焊技术要求的行标有两个，分别是JB/T 6438—2011和GB/T 。

JB/T 6438—2011规定了阀门密封面等离子弧堆焊的一般要求、堆焊工艺评定因素及分类、堆焊工艺评定规则、试验要求和试件检查、堆焊焊评的补充规定以及预堆焊工艺规程和堆焊工艺评定报告推荐格式。

该标准适用于阀门密封面表面加硬层的等离子弧堆焊、氧燃料气堆焊、焊条电弧堆焊、埋弧堆焊、熔化极气体保护堆焊、钨极气体保护堆焊及其他堆焊方法的工艺评定。

如需获取更具体的信息，建议直接查阅这两个标准，或者咨询专业的技术人员。

等离子弧粉末堆焊控制系统的研究

等离子弧粉末堆焊控制系统的研究【摘要】本文论述了等离子弧粉末堆焊的特点，对其工作过程及参数调整进行了研究，并根据自己的实践经验用单片机完成了等离子弧粉末堆焊设备的自动化控制，实现了一键操作功能。

实践证明，实现自动控制后，使设备操作变得简单，既提高了产品质量，降低工人的劳动强度，又减少浪费，降低了企业的成本，提高了经济效益。

关键词：等离子弧；堆焊；单片机；控制1. 概述等离子弧粉末堆焊（亦称等离子喷焊，国外称为PTA工艺）是采用等离子弧作为高温热源，采用合金粉末作为填充金属的一种表面熔敷（堆焊）合金的工艺方法。

现代工业中（石油、化工、电站、煤矿等设备）很多机械设备零件由于工作条件恶劣，很多是在高温、高压及高腐蚀、高磨损等环境下工作，因此制造要求很高，而提高材料使用寿命是一个很实际的问题。

等离子弧粉末堆焊就是将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法。

因此，等离子弧粉末堆焊既可用于修复材料因服役而导致的失效部位，亦可用于强化材料或零件的表面，其目的都在于延长零件的使用寿命，节约贵重材料，降低制造成本。

然而，等离子弧粉末堆焊工艺涉及参数较多，包括冷却水的启停控制；离子气、保护气、送粉气的控制；维弧、主弧的启停控制；合金粉末量、送粉时间、送粉启停的控制等。

目前国内设备的集成度不高，不利于操作和提高生产效率。

笔者自2012年起研制等离子弧粉末堆焊设备，并根据自己的实践经验利用先进的微计算机技术完成了低成本、操作简便的等离子弧粉末堆焊控制系统。

经过现场实际应用，解决了工人操作不方便、生产效率低的问题，减少了浪费，提高了产品质量和经济效益。

2.主控芯片STC12C5410AD单片机介绍STC12C5410AD单片机是由宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机，具有全新的流水线/精简指令集结构。

等离子粉末堆焊技术在石化工业的应用

等离子粉末堆焊技术在石化工业的应用中国农业机械化科学研究院表面工程技术研究所汪瑞军黄小鸥[摘要] 本文采用等离子堆焊工艺方法，对石油、化工行业中关键零部件堆焊Ni基、Co基材料，以达到表面改性目的。

试验表明，这一工艺方法对提高材料耐磨、耐腐蚀及高温性能，延长使用寿命，节省贵重材料，降低产品成本具有实际意义。

关键词：等离子堆焊合金粉末石油化工1.前言采用堆焊方法将高合金粉末材料堆焊在普通材料上，以提高材料耐磨损、耐腐蚀及高温性能，延长使用寿命，同时节省贵重材料，降低产品的成本。

这一方法已在石油、化工行业中得到应用。

本文针对石化工业中，生产设备工况条件的三高（即高腐蚀、高磨损及高温），采用等离子粉末堆焊工艺，将Ni基或Co基高合金材料堆焊在设备零配件密封面上，达到提高设备使用寿命的目的。

2.试验工艺及设备2.1 试验设备等离子粉末堆焊是将等离子弧作为热源，以一定成分合金粉末作为填充金属的特种堆焊工艺。

其较高的生产率，美观的成型以及堆焊过程易于实现机械化及自动化，使这一工艺得到较快的发展[1]。

图1是等离子粉末堆焊工艺原理图[2]。

图1 等离子粉末堆焊工艺原理图2 钨极氩弧焊和等离子粉末堆焊的比较图2是等离子粉末堆焊工艺与熔化极惰性气体保护焊及喷涂工艺在几个性能上的比较[2]。

与电弧焊及熔化极惰性气体保护焊相比，采用等离子粉末堆焊工艺，基体材料和堆焊材料之间形成融合界面，结合强度高；堆焊层组织致密，耐蚀及耐磨性好；基体材料与堆焊材料的稀释减少，材料特性无变化；气孔、氧化物、夹渣等缺陷几乎没有；利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性，特别是能够顺利堆焊难熔材料，如WC材料等。

图3是等离子粉末堆焊与气焊的微观组织照片比较（×400）[3]。

图3 PPW焊与气焊的微观组织（×400）本试验采用德国Hettiger公司与日本Daido公司合作生产的等离子粉末堆焊设备PTA—200。

如图4所示。

教看懂手工电弧焊、氩弧焊、气体保护焊、等离子切割区别和用途

教看懂手工电弧焊、氩弧焊、气体保护焊、等离子切割区别和用途焊接砖家2018-01-16 22:55:56氩弧焊（TIG）TIG和MIG焊接的区别1、TIG焊一般是一手持焊枪，另一只手持焊丝，适合小规模操作和修补的手工焊。

2、MIG和MAG，焊丝通过自动送丝机构从焊枪送出，适合自动焊，当然也可以用手工。

3、 MIG和MAG的区别主要在保护气体。

设备近似，但前者一般用氩气保护，适合焊接有色金属；后者在氩气里一般掺二氧化碳活性气体，适合焊接高强钢和高合金钢。

4、TIG、MIG都是惰性气体保护焊，俗称氩弧焊。

惰性气体可以是氩或者氦，但是氩便宜，所以常用，于是惰性气体弧焊一般称为氩弧焊。

钨极惰性情体保护焊是以钨或钨的合金作为电极材料，在惰性气体的保护下，利用电极与母材金属（工件）之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接过程。

英文称为GTAW——Gas Tungsten Arc Welding 或TIG——Tungsten Inert Gas Welding手弧焊（STICK）手弧焊（STICK）焊条手弧焊，英文是Shielded Arc Welding（缩写SMAW），其原理是：在药皮焊条和母材间产生电弧，利用电弧热融化焊条和母材的焊接方法。

焊条外层覆盖焊药，遇热融化，具有使电弧稳定、形成溶渣、脱氧、精炼等作用。

焊条手弧焊焊接原理图焊接电源使用具有下降特性的交流电焊机或直流电弧焊机。

一般使用交流电弧焊机，特别要求电弧稳定性时使用直流电弧焊机。

主要特点：焊接操作简单焊钳轻，移动方便，适用作业范围广熔化极气保焊（CO2）熔化极气保焊（CO2/MAG/MIG）消耗电极式气体保护焊接，英文是Gas metal Arc Welding（缩写 GMAW）MAG 焊接： metal Active Gas Welding(Active Gas: 活性气体) MIG 焊接： metal Inert Gas Welding,(Inert Gas: 惰性气体)根据保护气体的种类，大体分为MAG焊接和MIG焊接。

等离子堆焊在阀门制造中的应用

等离子堆焊在阀门制造中的应用摘要：阀门作为非常重要的工业配件，在工业生产领域具有非常重要的作用，阀门的质量对工业生产安全非常关键。

等离子堆焊技术属于阀门制造工艺中常用的一种技术，借助该技术可以大幅提升阀门表面的抗高温能力和抗冲蚀能力。

鉴于此，本文主要针对等离子堆焊技术在阀门制造工艺中的应用进行分析。

关键词：等离子堆焊技术；烦闷焊接技术；应用引言：阀门作为工业生产中非常关键的部件之一，在我国的诸多工业领域都有着非常广泛地应用。

随着我国工业水平的不断发展，阀门的应用范围也在不断拓宽，工业技术的发展同时也对阀门产品的性能产生了更多要求。

鉴于此，针对阀门制造应用中的等离子堆焊技术研究有着非常重要的意义和作用。

一、等离子堆焊技术简介和特点分析等离子堆焊技术属于阀门焊接中常用的一种技术，主要利用等离子枪产生的等离子电弧进行阀门的焊接。

等离子电弧的两级之间会产生温度非常高的加热电流，从而产生非常剧烈的温度梯度变化，此时的等离子状态呈现过压状态，从而生成相应的非转移等离子弧。

在等离子堆焊过程中，主要存在以下两种形式：①粉末等离子弧喷焊；②排丝等离子弧堆焊。

技术人员在应用第一种焊接方式的过程中，需要利用到喷焊枪工具，该工具不仅可以实现等离子弧热源传导，同时也可以实现粉末输送。

应用该喷焊技术，可以有效保障焊接的熔覆率较高。

而第二种焊接技术主要采用在机体上排列焊丝熔焊的方式进行焊接，应用该焊接工艺进行焊接，可以提高焊接成型质量。

阀门在我国工业领域有着非常广泛的应用，一旦阀门的密封面被损坏，则可能导致出现阀门无法正常关启、阀门泄露等问题，鉴于此，对等离子焊接工艺进行分析非常有必要。

和其他焊接工艺相比，等离子弧的焊接优点主要集中在以下几方面：①焊接热量相对集中，其焊接中心温度可以达到16000-32000K，和普通的手工电弧焊接方式相比，该焊接方式主要针对熔点较高的阀门材料进行焊接。

②该焊接方式整体的稳定性较高，应用等离子弧进行焊接的过程中，由于采用的焊接气体介质为充电分离模式，具备非常显著的导电性能，即便电弧长度有所变化，也不会增大电弧电压，由此可以保障焊接过程中的稳定性。

阀门堆焊之“星”工艺——等离子粉末堆焊

堆焊中应用非常适合，也是目前阀
门制造中应用前景最为广泛的技术
弧焊焊接后低１００。Ｃ以上。
使用材料
之一。由于等离子弧焊具有弧柱温度高，热量集中、稀释率低，使用
■ （１）堆焊合金层与工件基体
呈冶金结合，结合强度高；世界范
零件表面不经复杂的前处理工艺，直接进行粉末等离子弧堆焊：
要求较高的阀门需要使用钴基合金
进行堆焊，铸钢或不锈钢阀门使用不锈钢粉末或镍基粉末进行堆焊，
（５）与其他等离子堆焊相比
设备构造便利，低耗、高效、实用易操作，维修维护方便；焊接电源、控制箱、送粉器、
一材料方面，等离子堆焊主要使用粉末材料。粉末材料的质量，成
分的正确配比，以及工艺上的合理
选用，直接影响到堆焊层的质量。
粉末喷焊等优点，可以大大简化堆焊材料的制造过程，特别是可以利
用多种合金元素，在等离子弧的作
用下得到不同性能的硬化密封面，
的调节
合金，以获得所需性能的堆焊层。（９）堆焊大型工件效率高。
一
化焊接，灵活方便。一般说来，中小型零件的单道堆焊工作时间短，对喷枪的要求只限于使用柔性弧以
便获得冲击小、硬度均匀、组织致密的高质量堆焊层。除了喷枪本身带有保护嘴外，对于大功率喷枪，
合金粉末作为堆焊材料，不受铸造、轧制、拔丝等加工工艺的限制，可依据不同性能要求配置不同成分的合金粉末，特别适用于那些

现在先进的二氧焊接工艺

现在先进的二氧焊接工艺
现在的先进二氧焊接工艺包括以下几种：
1. TIG焊接（氩弧焊）：TIG焊接技术使用惰性气体（通常是氩气）来保护焊接区域，并通过一个非消耗性钨电极传导电流。

这种焊接方法可以产生高质量、高精度的焊接接头，特别适用于焊接薄板材料和对焊缝质量要求高的应用。

2. MIG/MAG焊接：MIG/MAG焊接是一种半自动或全自动的焊接方法。

MIG （金属惰性气体）焊接使用惰性气体（如氩气）或活性气体（如二氧化碳）来保护焊接区域，而MAG（金属活性气体）焊接则使用活性气体。

这种焊接方法操作简单、快速，适用于大批量焊接和对焊接速度要求高的应用。

3. 等离子弧焊接：等离子焊接技术使用高能量的等离子弧来加热工件和填充材料，从而实现焊接。

这种焊接方法能够产生非常高的焊接速度和较深的焊接穿透力，特别适用于对焊缝穿透力要求高的应用。

4. 激光焊接：激光焊接使用激光束来加热和熔化工件表面，通过控制激光束的位置和焦距来实现焊接。

这种焊接方法具有高精度、高速度和较小的热影响区域等优点，适用于对焊接精度要求高的应用。

这些先进的二氧焊接工艺在提高焊接质量、效率和生产效益方面有很大的优势，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。

TIG焊,等离子焊,电子束焊,高频感应焊、双丝焊概述

非熔化极气体保护焊（TIG焊）综述传统TIG焊由于其电极的载流能力有限，电弧功率受到一定限制，使得焊缝熔深浅、焊接速度小，尤其是用于中等厚度的焊接结构时需要开坡口并要进行多层焊，因此其使用受到一定限制。

热丝TIG焊是于 1956年在传统TIG焊基础上发展起来的一种优质、高效、节能的焊接工艺，其基本原理就是在焊丝送进熔池之前，对焊丝进行加热使其达到一定的预热温度，最终实现高速高效焊接的目的。

而对焊丝的加热不仅可以提高焊接速度，而且可以明显改善熔敷率，并且调整了焊接熔池的热输入量，加快了填充丝的熔化速度，降低了母材的稀释率，扩大了传统TIG焊焊接工艺方法的适应性和应用范围，具有较高的经济价值。

目前，在国内外热丝TIG焊已经在压力容器、锅炉、高温阀门、高压管道、石化装置、海洋采油设备、军械制造和航空航天工程等高端工业部门用于碳钢、低合金钢、高合金钢、不锈钢和镍基合金等重要焊接部件的焊接。

也适用于钛合金、铝及其合金等材料的焊接。

过去，围绕着焊丝的加热方法及进一步提高其熔敷效率和扩大其适用范围，已开发出许多具体的热丝TIG焊方法，主要分类如图1所示。

热丝TIG焊按照焊丝的数量可分为单丝和双丝两种；单丝时按照加热方法的不同分为电阻加热、电弧加热、高频感应加热三种；而且还开发出主要用于大厚板焊接的窄间隙热丝TIG焊、用于薄板堆焊和表面熔敷的超高速热丝TIG焊及新型热丝TIG焊。

1单丝热丝TIG焊1.1电阻加热单丝热丝TIG焊日本Hori等提出的热丝TIG焊装置中热丝的加热方式就是电阻加热，将热丝电源的两极分别接在焊丝和工件上，利用电流流过焊丝所产生的电阻热来加热焊丝。

设焊丝的伸出长度为e，焊丝的横截面积为S,焊丝材料的电阻率为ρ，焊丝的加热电流为Iw，则在焊丝上产生的电阻热功率PR为PR=(I2-ρe)/S可看出，当焊丝的直径很大、焊丝材料的电阻率很低时，电阻加热的功率将达不到焊丝加热的预热温度，故此方法只适用于大电阻率、较细焊丝加热的情形。

阀门堆焊技术

阀门堆焊技术的研究与应用阀门是工业生产中不可或缺的重要部件，它们在各种流体系统中起到控制和调节流量的作用。

然而，在实际运行过程中，由于受到腐蚀、磨损等因素的影响，阀门的使用寿命往往会大大缩短。

为了提高阀门的使用寿命和性能，一种有效的解决方案就是采用阀门堆焊技术。

一、阀门堆焊技术的概念阀门堆焊是一种在阀门表面堆焊一层或数层金属材料，以改善其耐蚀性、耐磨性和耐热性的工艺方法。

这种技术通常应用于需要承受高温、高压、强腐蚀等极端环境的阀门上。

二、阀门堆焊技术的优点1. 提高阀门的使用寿命：通过在阀门表面堆焊一层或数层金属材料，可以显著提高阀门的抗腐蚀、抗磨损能力，从而延长其使用寿命。

2. 改善阀门的工作性能：堆焊后的阀门能够更好地适应高温、高压、强腐蚀等恶劣工作环境，提高阀门的工作效率和稳定性。

3. 节约成本：相比于更换新的阀门，阀门堆焊的成本更低，而且可以重复进行，因此具有更高的经济效益。

三、阀门堆焊技术的实施步骤1. 阀门清洗：首先，需要对阀门进行彻底的清洗，去除表面的油脂、锈迹等杂质，以便于堆焊材料的粘附。

2. 预热处理：为了减少焊接应力和变形，需要对阀门进行预热处理。

3. 堆焊：使用专业的堆焊设备和材料，按照规定的工艺参数进行堆焊。

4. 后处理：堆焊后，还需要进行打磨、热处理等后续工序，以确保阀门的表面质量和性能。

四、阀门堆焊技术的应用领域阀门堆焊技术广泛应用于石油、化工、电力、冶金、船舶等领域。

例如，在石油钻井平台的阀门上堆焊镍基合金，可以大大提高其抗硫化氢腐蚀的能力；在核电站的阀门上堆焊不锈钢，可以有效防止核辐射的侵蚀。

五、阀门堆焊技术的发展趋势随着科技的进步，阀门堆焊技术也在不断发展和完善。

未来，阀门堆焊技术将朝着更加高效、环保、智能化的方向发展。

例如，利用激光堆焊技术，可以实现更精确、更快速的堆焊；采用新型的环保型堆焊材料，可以减少堆焊过程中的污染；利用先进的自动化和机器人技术，可以实现阀门堆焊的自动化和智能化。

等离子焊接与堆焊工艺

等离子焊接与堆焊工艺关键词：等离子焊机、耐磨板堆焊机、堆焊机、多功能等离子焊接机、阀门堆焊设备、等离子焊机、磨具修复机、等离子粉末熔覆堆焊，等离子粉末堆焊机、等离子耐磨片粉末等离子弧堆焊技术1.原理与特点1.1原理粉末等离子弧堆焊(亦称等离子喷焊,国外称为pta工艺),是采用氩气等离子弧作高温热源,采用合金粉末作填充金属的一种表面熔敷(堆焊)合金的工艺方法。

粉末等离子弧堆焊的基本过程,利用等离子弧焊枪(或称喷枪,等离子弧发生器),在阴极和水冷紫铜喷嘴之间,或阴极和工件之间,使气体电离形成电弧,此电弧通过孔径较小的喷嘴孔道,弧柱的直径受到限制,在压缩孔道冷气壁的作用下,产生热收缩效应、机械压缩效应、自磁压缩效应,使弧柱受到强行压缩,这种电弧为“压缩电弧”,称为等离子弧。

电弧被压缩后,和自由电弧相比会产生很大的变化,突出的是弧柱直径变细,促使弧柱电流密度显著提高,气体电离很充分,因而电弧具有温度高、能量集中、电弧稳定、可控性好等特点。

等离子弧焊枪产生的等离子弧分非转移型弧(阴极与喷嘴间建立的电弧)和转移型弧(阴极与工件间建立的电弧)。

等离子弧堆焊的主要热源是转移型等离子弧。

在采用联合弧堆焊时,一般采用两台独立的直流弧焊机作电源,分别供给非转移弧(简称“非弧”)和转移弧(简称“转弧”)。

两个电源的负极并联在一起,通过水电缆接至焊枪的钨电级(阴极)。

非弧电源的正极通过水电缆接至焊枪的喷嘴。

转弧电源的正极接至工件。

循环冷却水通过水电缆引至焊枪,冷却喷嘴和电极。

氩气通过电磁气阀和流量调节器进入焊枪。

非弧电源接通后,借助在电极和喷嘴之间产生的高频火花引燃非转移弧。

转弧电源接通后,借助非弧在钨极和工件间造成的导电通道,引燃转弧。

转弧引燃后,可保留或切断非弧,主要利用转弧的热量在工件表面产生熔池和熔化合金粉末。

合金粉末按需要量连续供给,借助送粉气流送入焊枪,并吹入电弧中。

粉末在弧柱中被预先加热,呈熔化或半熔化状态落入熔池,在熔池里充分熔化,并排出气体和浮出熔渣。

等离子粉末堆焊

等离子粉末堆焊简介等离子粉末堆焊是一种高新技术表面修复工艺，通过利用等离子场中的高温等离子体束流对粉末材料进行加热熔融，然后瞬间凝固形成新的表面层，从而达到修复和加固材料表面的目的。

工艺原理等离子粉末堆焊的工艺原理建立在等离子体的基础上。

等离子体是由高温离子和自由电子组成的高度电离的气体状态。

在等离子体喷涂过程中，粉末材料首先被喷涂到待修复的基材表面上，然后通过等离子场的高温等离子体束流对粉末进行加热熔融，形成液态金属粒子，最后液态金属粒子迅速凝固形成新的表面层。

应用领域等离子粉末堆焊技术在航空航天、汽车制造、电子设备、石油化工等领域得到广泛应用。

在航空航天领域，等离子粉末堆焊技术可以修复和修理飞机发动机叶片、涡轮叶片等重要部件，提高其使用寿命和性能。

在汽车制造领域，等离子粉末堆焊技术可以修复汽车发动机缸盖、凸轮轴等部件，提高汽车零部件的耐磨性和耐腐蚀性。

优势和局限等离子粉末堆焊技术具有操作简单、效率高、成本低的优势，可以实现复杂表面的修复和加固。

然而，由于等离子粉末堆焊技术对设备和操作人员要求较高，所以在应用过程中需要严格控制操作参数和工艺流程，以确保制造出的产品符合高质量的要求。

发展趋势随着科学技术的不断进步，等离子粉末堆焊技术在材料制备、表面修复等领域的应用范围将会不断扩大。

未来，等离子粉末堆焊技术有望实现与3D打印、激光熔覆等其他表面修复技术的整合，共同推动表面修复技术的发展。

结论综上所述，等离子粉末堆焊是一种高新技术表面修复工艺，具有广泛的应用前景和发展潜力。

通过不断的技术革新和工艺优化，等离子粉末堆焊技术将为现代制造业的发展带来更多的机遇和挑战。

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