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阀门堆焊
等离子弧堆焊是阀门焊接应用*多的焊接技术之一。本文介绍了等离子弧焊的焊接原理，设备构成和特点，堆焊用粉末材料。结合阀门焊接实际情况，对等离子堆焊工艺进行了探讨，并对等离子堆焊中出现的工艺故障及焊接缺陷进行了研究，对故障排除及缺陷处理进行了阐述。
前言 阀门技术的发展，依赖于材料科学，结构学的发展。近年，我国合成材料，新合金钢及新技术的发展，新兴金属材料的利用，取得了很大进展，这些都为阀门技术的发展增添了新的内容。合成材料更是层出不穷，如聚丙烯、聚碳酯、尼龙等材料制造阀门，已在化工领域使用。新型陶瓷阀门也正在逐步推广使用。这些新型的阀门介质复杂，特别是很多是在高温、高压及高腐蚀、高磨损等环境下工作，因此制造要求很高。 工业中目前广泛应用的高、中压阀门（石油、化工、电站等设备）多以硬质合金作为阀门密封面材料。由于这些阀门工作条件恶劣，提高密封面的使用寿命是一个很切实际的问题。如果采用手工填充或埋弧焊工艺、氧-乙炔气焊、氩弧韩等进行焊接，不仅产品质量不能保证，而且劳动强度高，工时大，生产过程烦琐。使用等离子弧焊的方法在被磨损表面进行堆焊，不仅具有生产效率高，质量稳定，易于机械化、自动化；而且该焊接方法使用粉末作为填充材料，克服了硬质合金难于制丝等问题。目前，大部分阀门企业都有1台以上的等离子弧焊设备，很多企业的等离子弧焊设备占到了所有焊接设备1/3以上。这也从一个侧面说明了等离子弧焊在阀门制造中的重要性。 要很好的应用这项技术，需要解决设备、工艺、材料等各方面存在的问题，需要全方位的进行介绍和阐述。本文就简要介绍了一些要点，并重点对可能出现的一些工艺故障及焊接缺陷进行了研究分析。二、等离子焊设备及材料 等离子是指在标准大气压下温度超过3000℃的气体，在温度谱上可以把其看作为继固态、液态、气态之后的第四种物质状态。等离子是由被激活的高子、电子、原子或分子组成。等离子弧焊是在钨极氩弧焊的基础上发展起来的一种焊接方法。钨极氩弧焊使用的热源是常压状态下的自由电弧，简称自由钨弧。等离子弧焊用的热源则是将自由钨弧压缩强化之后而获得电离度更高的电弧等离子体，称等离子弧。经压缩的电弧其能量密度更为集中，温度更高。等离子弧的*大电压降是在弧柱区里，这是由于弧柱被强烈压缩，使电场强度明显；增大的缘故。因此，等离子弧焊主要是利用弧柱等离子体热来加热金属。等离子弧的特性是能量密度可达10000-100000W／cm2，其温度可达18000～24000K。 等离子弧焊就是利用被压缩了的等离子弧的热量，由粉末输送装置将合金粉末输送到弧柱区域内，并利用压缩空气，将半熔或全熔的合金粉末喷射到母材（基体）表面上，形成所需的合金焊层的一种金属表面强化技术。 等离子弧焊设备由以下几部分组成：焊接电源、控制箱、送粉器、喷枪、冷却系统和通风防护装置组成。焊接电源一般要求调节方便，可控性好，同时为了缓解等离子弧强大冲击电流对基体材料造成有害熔深，需要对电路增加电流递增装置，使电流可以衰减，以获得好的堆焊层。控制箱主要是对焊接过程进行控制，很多新的设备已经可以实现自动化控制。送粉器需要送粉量均匀，使用方便。对于喷枪，它是设备中非常关键的部件，需要保证堆焊工艺的稳定、可靠、持续运行；因此需要喷枪设计合理 、枪体紧凑 、重量轻体积小 、调节方便 、可适性好 、既适用于手持焊接，也可实现自动化焊接，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，还需要在喷口加上屏蔽罩。 材料方面，等离子弧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。目前我国的粉末生产厂家众多，产品系列基本可以满足各种应用要求，特别是阀门方面，目前的粉末已经比较成熟。阀门上应用的主要分为三大类：铁基、镍基和钴基。 |
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