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2、等離子堆焊設備

等離子堆焊設備包括焊接電源、電氣控制系統、冷卻水系統、送粉系統、數控行走系統等。    

2.1電源     采用一臺具有陡降外特性的500 A直流電源。非轉移弧是從電源上接水冷電阻后供電。即共用端是負極，從正極上引出兩頭，一頭接工件，一頭經水冷電阻后到噴嘴的下槍體，構成兩電源回路。

2.2電氣控制部分     三股氣路即等離子形成氣、送粉氣、保護氣、均采用氬氣，氣路與高頻振蕩器串聯使用。控制動作程序：離子氣→高頻→非轉移弧(小弧)→轉移弧(大弧)(電流穩定到100 A時，切斷高頻和小弧)、轉臺轉動、槍體擺動、送粉氣、保護氣接通→送粉→焊到終點處電流衰減，切斷送粉氣，保護氣衰減→總停。

2.3冷卻系統   

等離子堆焊機的冷卻系統主要是將焊槍工作時由等離子非轉移弧和轉移弧所產生的熱量帶走，使焊槍的溫升保持在安全的范圍之內。雖然不同設備的冷卻系統在細節上可能有所不同，但其原理都是一致的：通過水泵不斷將冷卻水送到槍體中，回流的溫度較高的水則通過換熱器降溫。水冷系統中水的流動方向大致分為兩種：第一種是水從內部流動循環，即通過導電水管(電纜在水管內)從作為正極的下槍體水套流入噴嘴，從噴嘴經絕緣部分流入作為負極的上槍體水套，后流回到循環水箱，此種循環系統外部走線較整齊，冷卻效果也較好，但對絕緣部分的可靠性有著較高的要求，一旦漏水，槍體難以修理；第二種水循環方式是水從下槍體流入噴嘴，再從噴嘴流入外部水管，后經上槍體水套流回到循環水箱。這種水管路較上面顯得繁瑣，但易于維修。  

2.4槍體     

等離子堆焊槍的核心部分是等離子弧發生器，輔以水管路、氣管路及送粉管路。焊槍的品質對于堆焊質量起著至關重要的作用。等離子焊槍主要有兩部分組成，即上槍體和下槍體，是由絕緣體來連結的，性能良好的焊槍應滿足：在堆焊過程中，穩定性好，安全性高，堆焊效率高，焊后質量好，噴嘴使用壽命長，操作方便，易于更換，小巧靈活，手工半自動、自動焊皆可用。槍體主要由鎢電極、離子氣管、陶瓷管、進水管、送粉氣管、保護氣管、出水管、噴嘴組成。  

3、等離子堆焊工藝  

3.1等離子弧種類     

等離子電弧分為非轉移弧、轉移弧和聯合型電弧三種。三種電弧形式均是鎢極接電源負極，工件和噴嘴接電源正極。     

非轉移型電弧。電弧形成于鎢極與噴嘴之間，隨著等離子氣流的輸送，形成的弧焰從噴嘴中噴出，形成高溫等離子焰，主要適用于導熱性較好的材料的焊接。但由于電弧能量主要是通過噴嘴傳輸，噴嘴的使用壽命較短，且能量不宜過大，不太適合于長時間的連續焊接，目前非轉移弧在焊接領域應用得越來越少了。  

轉移型電弧。轉移型電流是在噴嘴與工件之間形成，由于轉移弧難以直接形成，需要先在鎢極與噴嘴之間形成細小的非轉移弧作為引導，之后過渡到轉移弧，當生成轉移電弧后，非轉移弧同時切斷。由于這種方式可以將更多的能量傳遞給工件，用于焊接，因此轉移型電弧普遍地應用于金屬材料焊接和切割領域中。  

混合型電弧。即轉移電弧和非轉移電弧并存，主要用于微束等離子弧焊接和粉末堆焊中。    

3.2等離子堆焊重要參數

等離子弧堆焊的主要工藝參數是：電壓和電流，工作氣、送粉氣和保護氣流量，堆焊速度和送粉量等。    

在等離子堆焊過程中，重要的工藝參數是焊接電流，隨著焊接電流的增加，等離子弧能量增大，熔化和穿透能力增加。焊接電流主要根據工件材料及堆焊速度和焊粉種類來選定的，電流過大過小都會影響焊后性能。在設定了其他堆焊參數后，焊接電流和焊接速度的對應關系：焊接速度增加，相應焊接電流也須增加；反之，焊接速度降低，焊接電流要減小，當等離子氣流量增加時，焊接電流要減小；反之，當等離子氣流量減小時，焊接電流要增加。    工作氣流量一般取0.25~0.6m3/h。它影響弧焰，使電弧不穩定。   

 送粉氣流量一般為工作氣流量的1~2倍。    

焊接速度是影響堆焊質量的一個重要參數。在其他條件一定時，焊接速度增加，工件表面的熱輸入量減小。反之，如果焊速太低，會出現過熱現象，直接影響焊接質量。