传统喷焊与等离子堆焊的技术差异
等离子堆焊
等离子堆焊
等离子堆焊也可以称为等离子熔覆，等离子喷焊，是利用等离子弧作为热源将添加金属熔化，使之与基体金属作为实现冶金结合的一种熔覆方法。
等离子堆焊是利用焊炬的钨极作为电流的负极和基体作为电流的正极之间产生的等离子体作为热量，并将热量转移至被焊接的工件表面，并向该热能区域送入焊接粉末，使其熔化后沉积在被焊接工件表面，从而实现零件表面的强化与硬化工艺。
等离子堆焊和其他熔覆技术相比：
1、与钨极氩弧焊相比，等离子堆焊有熔深可控性强、熔覆速度大、生产率较高，熔覆后基体材料与熔覆材料之间的界面呈冶金结合状态，其结合强度高，热输入量低，稀释率小。
更为重要的是，由于钨极承载电流的能力较差，因此在氩弧焊中较大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池，造成污染，而等离子熔覆中钨极需要承受电流较小。
2、与手工电弧焊相比，虽然在应用灵活性、方便性上稍逊一筹，但在生产效率上，焊枪体现出明显的优势，且手工电弧焊劳动强度较大、影响焊工健康，产品质量受焊工水平和焊条质量影响较大。
3、与埋弧焊相比，在焊接位置上的灵活性比较大。
另外等离子弧本身具有弧心热量集中、电弧稳定、稀释率低等优点。
4、与其他堆焊相比，等离子堆焊过程中基体材料与堆熔覆料的互熔较少，堆熔覆料特性变化小。
另外，采用粉末作为堆熔覆料可以提高合金的设计自由度，使堆熔覆材料成为可能，从而大幅度提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性。
因此等离子堆焊广泛的应用于石油、化工、工程机械、矿山机械等行业的新品制造与装备再制造中。
冲头模具等离子堆焊应用案例
冲头模具等离子堆焊应用案例冲头模具是汽车、电子等行业中常见的零部件，其通常需要承受高压、高温等极端环境，因此其维护修理非常重要。
传统的修复方式是使用焊接技术，但是这种方法存在着一些问题，比如会导致变形、裂纹等不良影响。
近年来，等离子堆焊技术的出现为冲头模具的维修提供了新的选择。
等离子堆焊技术是一种高能量、高速度的热处理方法，其能够在短时间内产生高温、高压等条件，使得材料表面瞬间熔化并迅速凝固，从而实现材料的加固修复。
与传统的焊接方式相比，等离子堆焊技术具有如下优点：1. 修复效果好：等离子堆焊技术能够使材料表面形成一层致密、均匀的涂层，从而大大提高了冲头模具的耐磨、耐腐蚀性能。
2. 修复速度快：等离子堆焊技术的处理速度非常快，可以在短时间内完成大面积的修复，从而提高了维修效率。
3. 不会导致变形：等离子堆焊技术的能量密度非常大，但作用时间非常短，因此不会导致冲头模具的变形问题。
4. 不会产生裂纹：等离子堆焊技术的加热方式是均匀的，因此不会产生焊接时的热应力和裂纹问题。
以上为等离子堆焊技术的优点，接下来我们将介绍一个冲头模具等离子堆焊修复的应用案例。
某公司生产的冲头模具在使用过程中出现了断裂的问题，经过检查，发现断裂处为模具表面的一处裂纹，如果采用传统的焊接方式修复，可能会出现变形、裂纹等不良影响。
为了解决这个问题，该公司采用了等离子堆焊技术进行修复。
具体步骤如下：1. 清洗模具表面，并对裂纹处进行打磨。
2. 使用等离子堆焊设备对裂纹处进行加热处理，使其瞬间熔化。
3. 加入特制的焊接材料，使其与模具表面形成一层致密的涂层。
4. 再次使用等离子堆焊设备对涂层进行加热处理，使其迅速凝固。
通过以上步骤，冲头模具得以成功修复，并且修复后的模具表面更加光滑、坚固，耐磨性能也得到了极大提升。
该公司在使用等离子堆焊技术进行冲头模具维修后，不仅提高了维修效率，而且降低了维修成本，得到了非常好的效果。
总之，等离子堆焊技术作为一种新型的修复方式，为冲头模具等高压、高温零部件的维修提供了一种可靠、高效的选择。
等离子焊接特点
等离子焊接特点等离子焊接是一种常用的金属焊接方法，具有许多特点和优势。
在本文中，我们将详细介绍等离子焊接的特点，并从不同角度展开描述。
1. 高能量密度：等离子焊接是利用等离子弧产生的高温和高能量进行焊接的。
等离子弧的温度可达到几万摄氏度，能量密度非常高，因此可以迅速加热并熔化焊接材料，实现高效的焊接。
2. 操作灵活性：等离子焊接适用于各种金属材料的焊接，包括钢、铝、铜、镍等，具有广泛的适用性。
同时，等离子焊接可以实现手工焊接、自动化焊接以及机器人焊接等多种操作方式，灵活性高。
3. 焊接速度快：由于等离子焊接的高能量密度和高温特点，使得焊接过程快速进行。
相比传统的焊接方法，等离子焊接可以大大提高焊接速度，提高生产效率。
4. 焊接质量高：等离子焊接可以实现高质量的焊缝，焊接强度高、密封性好。
等离子焊接的高能量输入使得焊接区域的熔池深度较大，焊缝形成良好，焊接强度高，可以满足高强度焊接的要求。
5. 热影响区小：等离子焊接的热影响区相对较小，热输入较少，对焊接材料和周围热敏感区域的影响减小。
这对于一些热敏感的材料和工件来说尤为重要，可以降低变形和变质的风险。
6. 焊接变形小：等离子焊接过程中，由于焊接时间较短，热输入相对较少，因此焊接变形较小。
这对于一些对焊接变形要求较高的工件来说是非常有利的。
7. 焊接深度大：等离子焊接的能量密度高，焊接深度大。
这使得等离子焊接适用于一些对焊缝深度要求较高的应用，例如焊接厚板、厚壁管等。
8. 焊接适用性广：等离子焊接可以适用于不同形状的工件进行焊接，包括平板、管道、角钢等。
无论是平面焊接、对接焊接还是角焊接，等离子焊接都可以胜任。
9. 焊接环境要求低：等离子焊接不需要使用保护气体，焊接过程中产生的等离子弧可以自身提供保护。
这降低了焊接过程中对环境的要求，减少了焊接成本。
10. 焊接效果可控性好：等离子焊接可以通过调节焊接电流、电压、速度等参数来控制焊接效果。
这使得等离子焊接具有较好的可控性，可以满足不同焊接需求。
等离子粉末堆焊熔覆堆焊与喷涂工艺区别
等离子粉末堆焊熔覆堆焊与喷涂工艺的区别关键词：三偏心阀门堆焊、阀门堆焊、耐磨板堆焊机、粉末堆焊、耐磨堆焊、磨具修复机、堆焊加工、三偏心阀门堆焊多木部分产品参数详情DML-03焊机等离子粉末堆焊熔覆堆焊与喷涂的工艺区别1、熔覆堆焊层和喷涂层与基体金属的结合形成不同：等离子粉末熔覆堆焊氩氢气等离子弧为热源，选用一定成分的耐磨损耐腐蚀合金粉末作为填充金属的特种堆焊工艺层与基体的结合纯属冶金结合涂层。
喷涂层是镍包铝通过喷涂焰束加热时发生放热化学反应,在经喷砂除锈达Sa3级,RZ＞50μm的碳钢表面形成微冶金结合底层与工作层又产生“锚钩”效应的机械结合涂层。
②喷涂材料不同,粉末堆焊要求使用自熔性合金粉末，也可掺杂碳化钨和陶瓷等,喷涂对粉末的自熔性要求不高,不一定是自熔性合金粉末,各种自熔性合金粉末既可用于粉末堆焊又可用于喷涂。
③工件受热情况不同,喷涂与粉末堆焊过程中,喷前预热温度不同,工件受热影响不同,喷后工件的组织、性能亦不同，等离子粉末堆焊可不用预热直接堆焊。
④涂层的致密性不同,粉末堆焊层致密,不脱落，不起皮。
而喷涂层中有少量孔隙，喷涂图层易脱落，起皮。
⑤承受载荷的能力不同,喷涂层一般能承受大面积接触,多在有润滑条件的工作表面,配合面以及其它受力较小的工况条件下使用,等离子粉末堆焊层却能承受较大的冲击力,挤压应力或接触应力等。
等离子粉末堆焊更好的做到耐磨，耐冲击。
例如：各种轴类、截齿、农机刀具、矿山配件、中部槽、螺杆、钻杆、阀门密封面、内孔里眼、风机叶片、缸体、液压、锅炉冷却壁及轧辊修复等等。
喷涂前工件表面必须喷砂增加结合力，而等离子粉末堆焊则可以在工件表面直接堆焊，无需焊前处理。
上海多木实业有限公司是一家专业从事电源开发的高科技产业，其中焊接电源是我的重点项目，开发的系列焊机已达到或超过国际先进水平，深受客户的认可，拥有广泛的客户群和知名度。
产品专业用于精密零件、薄板等的焊接，阀门、轧辊、截齿等的堆焊，模具、机械轴类的焊补等，已广泛应用于电子电器、煤炭矿山机械、航空航天等诸多领域。
等离子堆焊技术
等离子堆焊技术
等离子堆焊技术是一种常用于金属焊接的高能密度焊接方法。
它利用带电粒子（通常是氩等稀有气体）在高温高能环境下，产生强烈的等离子体放电，从而将金属材料加热至熔化状态。
等离子堆焊技术具有以下特点：
1. 高能量密度：等离子堆焊技术可提供高达1000焦耳/平方厘
米的能量密度，从而能够实现快速、高效的焊接。
2. 低热输入：由于焊接瞬间完成，等离子堆焊技术能够大大降低热输入，减少对工件的影响，尤其适用于对热敏感材料的焊接。
3. 无需填充材料：等离子堆焊技术可实现金属材料之间的直接焊接，不需要额外的填充材料，从而节约成本。
4. 焊接质量高：通过控制等离子体放电的参数，可以实现焊接熔池的精确控制，从而获得高质量的焊接接头，具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性。
5. 应用广泛：等离子堆焊技术适用于不同种类的金属材料焊接，包括钢、铝、铜等，可广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
总之，等离子堆焊技术以其高能量密度、低热输入、无需填充材料等优点，成为金属焊接中的重要技术之一，为工业生产提供了高效、高质量的焊接解决方案。
焊接中的等离子喷涂焊技术
焊接中的等离子喷涂焊技术等离子喷涂焊技术在焊接工业中已经被广泛使用，该技术凭借其高效、高质和低成本的特点受到越来越多生产工艺先进、焊接工艺复杂的领域的重视。
本文将从等离子喷涂焊技术的实质、适用范围、优缺点与应用前景几个方面进行论述。
一、等离子喷涂焊技术的实质等离子喷涂焊技术是一种将喷涂技术和焊接技术相结合的新型加工方式。
因为等离子喷涂涂层的物理和化学特性，能够在涂层表面形成一定的结构和化学成份，这意味着在涂层表面形成一定结构以后，等离子朝向涂层、与涂层的化学成份会被改变；在涂层与基础材料的结合面形成巨大的热梯度，在高温度下能够促进结合，最终涂层与基础材料之间得以非常牢固地结合。
等离子喷涂焊技术的实质可归纳为：一方面，等离子喷涂技术受喷涂颗粒的特性影响，如粒径、结构、形状等等，是将合适的各种粉末涂料通过各种压力、气流、导体、电弧等瞬间喷涂到需要加工的部位以形成目标涂层；另一方面，则是通过等离子泄漏作用对焊接部位结合表面进行预处理，即在基础金属材料和涂层之间提高结合能力，从而提高焊接部分的强度和硬度。
二、等离子喷涂焊技术的适用范围等离子喷涂焊技术适用于各种金属材料（包括低碳钢、不锈钢、高温合金、镍基合金、铝合金、钛合金等），且无论是金属之间、金属与陶瓷、复合材料之间都能实现焊接；该焊接方式还适用于各种加工工件，包括等离子喷涂后焊接、涂层与材料间的热处理、切割和预加工等等。
三、等离子喷涂焊技术的优缺点1. 优点：（1）等离子喷涂是一种非接触式的加工方式，不会带来加工表面的变形、拉动和拉伸等等，因此适用于各种加工表面形状的加工；（2）等离子喷涂焊接技术能够满足高速焊接的要求，它能够基本保持焊接部分的形状、大小和几何无变形；（3）等离子喷涂焊接过程比传统焊接工艺更为稳定和高效，能够有效提高生产效率；（4）等离子喷涂技术喷涂过程中不会产生削减或磨损等现象；（5）等离子喷涂焊接技术制作的工件表面硬度高，具有很好的抗磨损性。
5-现代材料表面技术--堆焊
－喷焊与堆焊技术
山东科技大学材料学院 2015
5.1喷焊
定义：采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔 化，实现涂层与基体之间，涂层内颗粒之间的冶金结合， 消除孔隙，这就是热喷焊技术。 利用气体燃烧火焰为热源的喷焊方法为火焰喷焊。 利用转移型等离子弧为热源的喷焊方法称为等离子喷焊。
5.1.1工艺特点：
优点：热喷焊组织致密，冶金缺陷很少，与基材结合强度 高（ 300-400MPa ），抗冲击性能好，并可形成几毫米厚的 涂层。
局限性：喷焊材料必须和基材匹配，喷焊材料和基材比热 喷涂窄得多。
原因：浸润性、相容性（溶解度）、熔点匹配、不易产生热裂纹
冶金厂轧辊的堆焊
5.1.2 喷涂与喷焊的区别
5.1.4等离子弧喷焊工艺
属高能束，能量集中、热利用率高、熔敷速度高、电弧稳定、 挺直度好，稀释率和焊层尺寸便于控制。 稀释率（η）：在喷焊过程中，基材表面少量熔化，基材榕 入喷焊层的重量百分比。
A：喷焊的rCNiSiB涂层
通过喷焊电流、电压、送粉速度、枪-工件相对移动速度、 焊枪摆幅的调节，可使喷焊层厚度、宽度在很大范围内变化。
堆焊的分类： 气体保护堆焊 氧-乙炔火焰堆焊 手工电弧堆焊 自动埋弧堆焊等 等离子堆焊 堆焊技术发展： 工艺方法：手工电弧焊、氧乙炔堆焊－埋弧焊－气体保 护焊－等离子弧焊 焊接材料：碳钢、低合金钢－高合金钢－超硬的碳 化钨 金属陶瓷
5.3 熔焊金属结晶的一般规律
5.3.1焊池的形成 焊池是通过将基体材料部分熔化，同时加入熔化成液滴 形式的焊条(焊丝或粉末)而形成。 该过程中发生主要反应如下: ⑴ 气体与金属的作用 熔焊过程中，焊接区充满大量气体，这些气体不断地与 熔化金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的成分和性能。 气体的来源： A 焊接材料； B 焊接热源周围的气体介质； C 焊接材料和母材表面的杂质； 焊接区气体的成分主要有CO、CO2、H2、H2O、O2和N2
热喷涂喷焊与堆焊PPT课件
4 涂层形成过程
（1） 喷涂材料被加热到熔融状态。 （2） 喷涂材料被雾化成微小熔滴并高速撞击基体表面，撞击 基体的颗粒动能越大和冲击变形越大，形成的涂层结合越好。 （3） 熔融的高速粒子在冲击基材表面后发生变形，冷凝后形 成涂层。
热喷涂喷焊与堆焊
在涂层粉末熔化过程中，将材料参数及有关变量，如 热导率、熔化温度等，统一纳入到加热条件及气流动力学 方程中，可得到以下不等式。
• 残余应力： 致密涂层 > 疏松涂层 • 涂层应力大小可通过调整工艺参数而部分控制，
但更有效的方法是采用梯度过渡层缓和涂层应力
热喷涂喷焊与堆焊
减少涂层残余应力措施： （1） 减小涂层厚度； （2） 调整喷涂工艺参数； （3）采用较疏松涂层； （4） 采用梯度过渡层缓和涂层内应力
热喷涂喷焊与堆焊
8 涂层的结合强度
缺点：孔隙将降低涂层的硬度、耐磨性和耐蚀性。优点： 但孔隙可以储存润滑剂，提高涂层的隔热性能，减小内应力 并因此增加涂层厚度，提高涂层抗热震性能，提高涂层的可 磨耗性能。
热喷涂喷焊与堆焊
6 热喷涂中的相变
相对基体来说，熔滴尺寸非常小，冷却速 度可达10∧6 K/s,冷却后会形成非晶态或亚稳相， 完全不同于同样材料在轧制态或铸态的组织结 构。
热喷涂喷焊与堆焊
➢ 涂层是由无数变形粒子互相交错堆叠 在一起，形成一层堆积而成的层状结构。 ➢ 涂层性能具有方向性，垂直和 平行涂层方向上的性能不一致。 ➢ 涂层中伴有氧化物等夹杂，存 在部分孔隙，孔隙率4％－20％。
热喷涂喷焊与堆焊
涂层内有一定比例的孔隙，产生原因是： (1) 未熔化颗粒的低冲击功能； （1） 喷涂角度不同造成的遮蔽效应； （2） 凝固收缩和应力释放效应
chapter 6 热喷涂、喷焊与堆焊技术
• 喷涂效率高，成本低．喷涂时生产效率为 喷涂效率高，成本低．
每小时数公斤到数十公斤。 每小时数公斤到数十公斤。 • 热热喷涂技术的局限性主要体现在热效率 材料利用率低、 低，材料利用率低、浪费大和涂层与基材 结合强度较低三个方面。尽管如此，热喷 结合强度较低三个方面。尽管如此， 涂技术仍然以其独特的优点获得了广泛的 应用。 应用。
• 线材；粉末 • 线材： • 锌及锌合金 • 铝及铝合金 • 铜及铜合金 • 铅及铅合金 • 锡及合金 • 镍及镍合金 • 不锈钢 •钼
耐大气腐蚀 耐工业气氛腐蚀，耐热 导电，装饰，耐海水 耐蚀和屏蔽 耐蚀，巴氏合金 耐盐酸，硫酸等 耐热浓硫酸
• 粉末： 粉末： • A.自溶性合金粉末 A.自溶性合金粉末 • 镍基 NiBSi, NiCrBSi • 钴基 Co,Cr,W, • 铁基 不锈钢型，高铬铸铁型 • B.复合粉末 B.复合粉末 • 铝-镍复合粉末 NiAl,Ni3Al • 一步自黏结复合粉末 • 工作复合粉末
二、热喷涂工艺方法
2．9等离子喷涂 • 等离子喷涂有大气等离子喷涂 可控气氛等离子喷涂和液体稳 定等离子喷涂方法。它用氮气、 定等离子喷涂方法。它用氮气、 氩气、氢气作为离子气、 氩气、氢气作为离子气、经电 离产生等离子高温射流， 离产生等离子高温射流，将输 入的材料熔化或熔融喷射到工 作表面形成涂层的方法。 作表面形成涂层的方法。主要 用于制备金属陶瓷， 用于制备金属陶瓷，金属相陶 瓷涂层。在这种喷涂装置上， 瓷涂层。在这种喷涂装置上， 对喷涂枪和电流进行改进而发 展了超音速等离子喷涂． 展了超音速等离子喷涂．它的 等离于焰流能量密度更高、 等离于焰流能量密度更高、焰 流速度更快、 流速度更快、提高了涂层质量
• 陶瓷粉末： • 氧化物，碳化物，氮化物，硼化物，硅化
等离子粉末堆焊熔覆堆焊与喷涂工艺区别
等离子粉末堆焊熔覆堆焊与喷涂工艺的区别关键词：三偏心阀门堆焊、阀门堆焊、耐磨板堆焊机、粉末堆焊、耐磨堆焊、磨具修复机、堆焊加工、三偏心阀门堆焊多木部分产品参数详情DML-03焊机等离子粉末堆焊熔覆堆焊与喷涂的工艺区别1、熔覆堆焊层和喷涂层与基体金属的结合形成不同：等离子粉末熔覆堆焊氩氢气等离子弧为热源，选用一定成分的耐磨损耐腐蚀合金粉末作为填充金属的特种堆焊工艺层与基体的结合纯属冶金结合涂层。
喷涂层是镍包铝通过喷涂焰束加热时发生放热化学反应,在经喷砂除锈达Sa3级,RZ＞50μm的碳钢表面形成微冶金结合底层与工作层又产生“锚钩”效应的机械结合涂层。
②喷涂材料不同,粉末堆焊要求使用自熔性合金粉末，也可掺杂碳化钨和陶瓷等,喷涂对粉末的自熔性要求不高,不一定是自熔性合金粉末,各种自熔性合金粉末既可用于粉末堆焊又可用于喷涂。
③工件受热情况不同,喷涂与粉末堆焊过程中,喷前预热温度不同,工件受热影响不同,喷后工件的组织、性能亦不同，等离子粉末堆焊可不用预热直接堆焊。
④涂层的致密性不同,粉末堆焊层致密,不脱落，不起皮。
而喷涂层中有少量孔隙，喷涂图层易脱落，起皮。
⑤承受载荷的能力不同,喷涂层一般能承受大面积接触,多在有润滑条件的工作表面,配合面以及其它受力较小的工况条件下使用,等离子粉末堆焊层却能承受较大的冲击力,挤压应力或接触应力等。
等离子粉末堆焊更好的做到耐磨，耐冲击。
例如：各种轴类、截齿、农机刀具、矿山配件、中部槽、螺杆、钻杆、阀门密封面、内孔里眼、风机叶片、缸体、液压、锅炉冷却壁及轧辊修复等等。
喷涂前工件表面必须喷砂增加结合力，而等离子粉末堆焊则可以在工件表面直接堆焊，无需焊前处理。
上海多木实业有限公司是一家专业从事电源开发的高科技产业，其中焊接电源是我的重点项目，开发的系列焊机已达到或超过国际先进水平，深受客户的认可，拥有广泛的客户群和知名度。
产品专业用于精密零件、薄板等的焊接，阀门、轧辊、截齿等的堆焊，模具、机械轴类的焊补等，已广泛应用于电子电器、煤炭矿山机械、航空航天等诸多领域。
喷焊与堆焊技术
冷轧辊修 复堆焊
2 耐磨损、腐蚀堆焊
• 磨损和腐蚀是造成金属材料失效的主要因 素，为了提高金属工件表面耐磨性和耐蚀 性，以满足工作条件的要求，延长工件使 用寿命，可以在工件表面堆焊一层或几层 耐磨或耐蚀层。就是将工件的基体与表面 堆焊层选用具有不同性能的材料，制造出 双金属工件。由于只是工件表面层具有合 乎要求的耐磨、耐蚀等方面的特殊性能， 所以充分发挥了材料的作用与工作潜力， 而且节约了大量的贵重金属。
热喷焊工艺中基材的变形比热喷涂大得多； 温度高，导致基材变形大。因此，对于 一些形状复杂、易热变形的零件，无法 使用热喷焊技术。
d)
热喷焊层的成分与喷焊材料的原始成分会有 一定差别；
•由于基体表面会少量熔化，并与喷焊材 料形成合金，导致成分差异。一般将基 材熔入喷焊层中的重量百分含量称为喷 焊层的稀释率。
2.3、等离子喷焊
等离子喷焊技术是采用 等离子弧作为热源加热 基体，使其表面形成熔 池，同时将喷焊粉末材 料送入等离子弧中，粉 末在弧柱中得到预热， 呈熔化或半熔化状态， 被焰流喷射至熔池后， 充分熔化并排出气体和 熔渣，喷枪移开后合金 熔池凝固、形成喷焊层 的工艺过程。
● 喷涂用非转移弧（钨阴极、喷嘴铜阳极）；而喷焊 用的则是非转移弧和转移弧的联合弧（工件作阳极）。 转移弧对工件的加热能力比非转移弧强，是喷焊的主 弧。 ● 等离子喷焊的前、后处理与氧—乙炔火焰喷焊相 同。 ● 等离子喷焊的材料范围比较宽，可喷焊难熔材料。 粉末粒度与火焰喷焊的一样，但比热喷涂的要稍大一 些。
最小堆焊厚度 /mm 0.8 0.8 0.2 3.2 2.4 3.2 3.2 3.2 4.8 4.8 3.0 4.0
熔敷效率 （%） 100 100 85～95 65 98～100 90～95 80～85 95 95 95 95 95
等离子喷焊修改
等离子喷焊等离子喷焊技术是出现的一种进行表面防护与强化的热喷焊技术，它是采用转移型等离子弧为热源，利用压缩等离子弧产生的高温熔化金属粉末，在工件表面形成一层与基体冶金结合的、具有特定性能熔覆层的一种表面加工方法。
一、等离子喷焊的基本原理等离子喷焊电源采用陡降外特性的直流弧焊机作为电源，在喷焊枪钨极与喷嘴之间借助高频火花引燃非转移型等离子弧，在钨极和工件之间借助非转移弧弧焰引燃转移型等离子弧，合金粉末由送粉器按需要量连续供给，借助送粉气流（一般用氩气）进入喷焊枪，并吹入电弧中，喷射到工件上，在工件上获得所需的合金熔敷层。
等离子喷焊包括喷涂和重熔两个过程，这两个过程是同时进行的。
在喷涂过程中，粉末通过弧柱的加热，一般以半熔化状态过渡到工件上。
重熔过程是粉末在工件上的熔化过程，落入熔池的粉末立即进入转移弧的阴极区，受到高温加热而迅速熔化，并将热量传递到母材。
等离子喷焊熔深较浅，使得基材对合金的稀释率低，同氧乙炔火焰喷焊相比，电弧对熔池的搅拌作用较强，熔池的冶金过程进行的比较充分，喷焊层气孔和夹渣少。
二、等离子喷焊的特点与气焊、钨极氩弧焊等传统的焊接方法相比，等离子喷焊有很多优势。
1.等离子喷焊很容易实现自动化，有很强的重复性。
2.等离子喷焊可以精确控制送粉量，与其他传统的焊接方法相比等离子喷焊使用的金属的量较少。
熔敷速度可根据焊枪、金属粉末和应用进行调节。
3.等离子喷焊可以精确控制主要的焊接参数（例如：送粉量、气体流速、电流、电压、热输入），以保证焊层间的一致性。
4.等离子喷焊可以涂覆某种特定性能合金的熔敷金属，熔敷金属密度高，变形小，夹杂、氧化物、裂纹少。
5.等离子喷焊熔敷金属成形好，显著减少了传统焊接方法送粉量。
与激光堆焊相比，等离子喷焊生产效率高、熔敷效率高、成本低。
6.等离子喷焊熔敷金属的厚度可以达到1.2-2.5mm，甚至更高，以1kg/h-13kg/h 的熔敷速度一次熔透。
三、等离子喷焊设备基本组成1.焊接电源：包括直流弧焊机、电流调节器。
等离子焊接
等离子焊接等离子焊接是一种常用的工艺，它“用等离子火焰来将最小的金属熔融在一起，从而形成强大的焊点”。
等离子焊接被广泛地用于制造设备和电子设备，例如，在汽车制造中，等离子焊接用于在缝隙中连接零件。
与传统的焊接相比，等离子焊接具有许多优点，例如，等离子焊接可以帮助实现更低的全系统耗电量，更高的质量以及更精确的零件焊接。
等离子焊接的过程以具有特定高能量的电子/离子振荡区开始，后跟着一个环氧树脂等离子来生成一个深度熔接头。
它使用高能量的离子流动，以将金属材料焊接在一起。
等离子焊接具有更高的焊接速度、更少的焊接衔接，以及更高的焊接效率，而且也可以生产出更精确、更安全的焊接结构。
由于等离子焊接能让零部件的接触点产生更大的温度，它也受到电子组件（例如线路板）、金属部件、复合结构件、元件配置和各类材料的消费者以及封装系统的考虑。
它可以用于内部、外部甚至微小尺寸的零件，也可以用于新型材料，如TiAlalloys、metal-matrix-composites和碳纤维复合材料。
此外，稳定性、多功能的焊接机器人使等离子焊接尤其适用于小批量产品的制造。
当然，等离子焊接也有一定的缺点，主要表现为较大的能量消耗、较高的仪器资本成本、较复杂的控制要求和安全问题。
最后，还有许多可以针对等离子焊接的评估参数，以提高等离子焊接工艺的可靠性和避免焊接质量方面的缺点，例如，焊接温度和电流密度，也可以选择适合的管座等。
总之，等离子焊接是一种更先进的焊接技术，它已经被广泛应用于航空航天、汽车制造以及电子工业方面，它具有很高的效率和精确度，但也需要更高的成本和更复杂的控制。
如果正确使用，等离子焊接可以带来更多的益处，使我们能够更好地制造出功能和质量更高的产品。
热喷涂、喷焊与堆焊技术PPT演示文稿
被喷涂的材料必须满足对热喷涂涂层使用 功能特性的基本要求，如耐磨、耐蚀、耐 高温、抗氧化、可磨耗密封、自润滑、热 辐射、导电、绝缘及超导等。
2 涂层材料具有良好的物理性能；
与基体或结合底层有良好的性能匹配。 27
3 涂层材料具有良好的稳定性；
17
火焰粉末喷涂设备
④ 爆炸喷涂
这是一种将燃气和助燃 气按一定比例进行混合 后，送入燃爆室内点燃 爆炸，产生的高温、高 速气流将粉末喷射到工 作表面形成涂层的方法
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⑤ 高速火焰喷涂
该方法将燃烧火 焰约束在枪体内 部，火焰温度高， 对粒子加热时间 长，焰流速可达 1050 m/s。因此 涂层甚至比等离 子喷涂层更细密， 氧化物含量更低， 涂层结合强度约 为70 Mpa。噪 音大。
原因
1）喷焊材料需能够润湿基材；
2）必须与基材相容，即它们在液相和固 相下必须有一定的溶解度；
3）基材的熔点应高于喷焊材料的熔点， 否则易导致基材塌陷或损坏；
4）喷焊材料在凝固结晶过程中应不会产 生热裂纹，或使基材热影响区产生裂纹。
因此，热喷焊工艺只能适合于一些特定的金属材料（包
括基材和粉末）
35
C) 热喷焊工艺中基材的变形比热喷涂大得多；
３. 涂层材料
•热喷涂材料最好有较宽的液相区；
较宽的液相区可以使熔滴在较长时间内保持液相。
•对喷涂材料的形状与尺寸也有要求；
一般是线材或粉末材料。线材的规格一般在 φ1~3mm，而粉末1~100μm之间。
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4. 涂层形成过程
涂层材料经加热熔化和加速→撞击基体→冷却 凝固→形成涂层。
其中涂层材料的加热、加速和凝固 过程是三个最主要的方面。
喷焊工艺及与喷涂堆焊差异
喷焊用自熔性合金粉末自熔性合金粉末是以镍、钴、铁为基材的合金，其中加入适量硼和硅元素，起脱氧造渣焊接熔剂的作用，同时能降低合金熔点，适于乙炔一氧焰对涂层进行重熔。
国产自熔性合金粉末品种较多，镍基合金粉末有较强的耐蚀性，抗氧化性可达650°C，耐磨性强；钴基合金粉末最大的特点是红硬性好，可在700℃保持较好的耐磨性和耐蚀性；铁基合金粉末耐磨粒磨损性优于其他两类。
喷焊工艺喷焊的工艺程序基本与喷涂相同，所不同者在喷粉工序中增加了重熔程序。
喷焊有一步喷焊法和二步喷焊法。
施工前应注意：①工件表面有渗碳层或氮化层，在预处理时必须清除；②工件的预热温度为一般碳钢200～300℃，耐热奥氏体钢350～400℃。
预热火焰用中性或弱碳焰。
此外，喷涂层重熔后，厚度减小25％左右，喷熔后在热态测量时，应将此量考虑在内。
一步喷焊法。
一步法即喷一段后即熔一段，喷、熔交替进行，使用同一支喷枪完成。
可选用中、小型喷焊枪。
在工件预热后先喷涂0. 2mm的保护层，并将表面封严，以防氧化，喷熔从一端开始，喷距10～30mm，有顺序地对保护层局部加热到熔融开始湿润（不能流淌）时再喷粉，与熔化反复进行，直至达到预定厚度，表面出现“镜面”反光，再向前扩展，达到表面全部覆盖喷焊层。
如一次厚度不足，可重复加厚。
一步法适用于小型零件或小面积喷焊。
二步喷焊法。
二步法即先完成喷涂层再对其重熔。
喷涂与重熔均用大功率喷枪，例如SpH-E喷、焊两用枪，使合金粉末充分在火焰中熔融，在工件表面上产生塑性变形的沉积层。
喷铁基粉末时用弱碳火焰，喷镍基和钴基粉末时用中性或弱碳火焰。
喷粉每层厚度＜0.2mm，重复喷涂达到重熔厚度，一般可在0.5～0. 6 mm 时重熔。
如果喷焊层要求较厚，一次重熔达不到要求时，可分几次喷涂和重熔。
重熔是二步法的关键工序，在喷涂后立即进行。
用中性焰或弱碳化焰的大功率柔软火焰，喷距约20 ～ 30mm，火焰与表面夹角为60°～75°，从距涂层约30mm处开始，适当掌握重熔速度，将涂层加热，直至涂层出现“镜面”反光为度，然后进行下一个部位的重熔。
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传统喷焊与等离子堆焊的区别
宁波镭速激光科技有限公司氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接铜、铝、合金钢等有色金属。
1.氩弧焊
氩弧焊因为热影响区域大工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。
尤其在精密铸造件细小缺陷的修补过程在表面突出。
在精密铸件缺陷的修补领域可以使用冷焊机来替代氩弧焊由于冷焊机放热量小较好的克服了氩弧焊的缺点弥补了精密铸件的修复难题。
氩弧焊与焊条电弧焊相比对人身体的伤害程度要高一些氩弧焊的电流密度大发出的光比较强烈它的电弧产生的紫外线辐射约为普通焊条电弧焊的5-30倍红外线约为焊条电弧焊的1-1.5倍在焊接时产生的臭氧含量较高因此尽量选择空气流通较好的地方施工,不然对身体有很大的伤害。
2等离子焊
和其他焊机相比之下，等离子堆焊的优点体现在哪些方面呢?
1.钨极缩在水冷铜喷嘴内部，不可能与工件接触，因此可避免焊缝金属产生夹钨现象。
电弧搅动性好，熔池温度高，有利于熔池内气体的释放。
2.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。
配用新型的电子电源，焊接电流可以小到0.1A，这样小的电流也能达到电弧稳定燃烧，特别适合于焊接微型精密零件。
3.可产生稳定的小孔效应，通过小孔效应，正面施焊时可获得良好的单面焊双面成形。
4.等离子堆焊的能量密度大、电弧方向性强、熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可一次焊透8～10mm厚的不锈钢板。
与钨极氩弧焊相比，在相同的焊缝熔深情况下，等离子弧焊接速度要快得多。
5.焊缝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°，且挺直度好，弧长变化时对加热斑点的面积影响很小，易获得均匀的焊缝形状。
工件上受热区域小，热影响区窄，因而薄板焊接时变形小。
由于其焊接速度快，焊缝美观，焊缝质量好，成本低，等离子焊接已广泛运用于设备制造业中对各种型式的接头进行焊接、医疗设备、真空装置、薄板加工、波纹管、仪表、传感器、汽车部件、化工密封件等。
微束等离子焊更是在实际运用中显露出巨大的优势，其焊缝质量可与激光焊比肩。
微束等离子技术已成功的应用于大多数金属的焊接，如钢、不锈钢、各种合金钢、铜、镍、钛、钼、钨、金、铂、铑、钯等各种金属及其合金材料。
典型应用产品有传感器膜盒，焊接波纹管，微电机定子铁心，电子产品，不锈钢锅
喷涂工艺需要融化金属粒子，导致喷涂温度高，使机体内部产生热应力，机体表面产生热变形。
其次，因为除火焰喷涂外都无法人工操作，操作危险。
此外，传统热喷涂工艺很难控制喷涂面积与厚度，所以与喷涂效果差。
并且设备不便携带。