等離子粉末堆焊設備在閥門密封面堆焊中的應用

一.工藝綜述

等離子粉末堆焊是一種先進的堆焊工藝，它是采用氬氣等離子電弧作熱源，采用粉末狀合金作填充料的自動堆焊方法。相比于傳統的電焊、氬弧焊等堆焊方式，等離子粉末堆焊存在著堆焊成型好、熔深可控、結合度高、致密度好、易于實現自動化等特點，因而也是閥門企業申請特種設備制造許可證（TS）A級認 證時，相關認 證部門要求必備的設備。

1.等離子粉末堆焊設備工作流程

（1）電弧產生

設備內部有兩種電弧發生裝置，分別供給非轉移弧和轉移弧。兩個電源的負極并聯在一起 ，通過電纜接至堆焊噴嘴的鎢電極(負極)。非轉移弧電源正極通過電纜接堆焊噴嘴噴嘴，轉移弧電源正極通過電纜接工件。冷卻水通過水冷電纜引至焊噴嘴，冷卻噴嘴和電極。氬氣通過電磁氣閥和浮子流量計進入堆焊噴嘴。電源接通后，借助高頻火花引燃非轉移弧。再借助非轉移弧弧焰在鎢電極和工件之間造成的導電通道，引燃轉移弧。轉移弧引燃后，可保留或切斷非轉移弧。其主要利用轉移弧在工件表面產生熔池。

（2）焊粉輸出

合金粉末由送粉器按需要量連續供給，借助送粉氣流(一般是氬氣)送入焊噴嘴，并吹入電弧中。合金粉末在弧柱中被預先加熱，呈熔化或半熔化狀態，噴射到工件熔池里，在熔池里充分熔化，并排出氣體和浮出熔渣。

（3）參數調節

通過調節轉移弧和非轉移弧電流，送粉量和其他工藝規范參數，來控制熔化合金粉末和傳遞給工件的熱量。隨著焊噴嘴和工件的相對移動，合金熔池逐漸凝固，在工件上獲得所需要的合金熔敷層。

2.等離子粉末堆焊工藝特點

等離子堆焊由于利用等離子弧作熱源和采用合金粉末作填充金屬，從而與其他表面堆焊方法相比較，具有許多優點。

（1）熔覆速度快，生產率較高。

（2）熔深可控，稀釋率低。

（3）堆焊面平整光滑，致密度高，可實現0.5-5mm的堆焊面一次完成。

（4）工藝穩定性好，噴焊層質量高，可長時間連續獲得穩定的堆焊層，且堆焊面無氣孔、沙眼等堆焊質量問題。

二.設備構成

設備主要是由等離子粉末焊機及自動化堆焊工裝（選配）組成。

1.等離子粉末堆焊機

我公司生產的等離子粉末堆焊機共有三種：DML-V02BD（100A）、DML-V03AD（160A）、DML-V03BD（300A），功率有大有小，可根據實際工況需求選型。主機電源采用高度集成一體化設計，性能優越體積小，制冷水箱安裝大功率壓縮機，可保持制冷水長時間處于恒溫狀態，保證長時間連續工作需求。

2.自動堆焊專機

針對閥門密封面堆焊，我公司開發出多種專用型堆焊專機，適用于偏心蝶閥、閘閥、球閥、截止閥、調節閥等各種通用型閥門領域，并先后服務于上海閥門廠有限公司、浙江永盛科技股份有限公司、浙江聯大閥門有限公司等數十家閥門制造企業。

專機總體采用變位機加機械臂方式，配合步進電機（可選伺服電機）、直線滑軌、擺動器、弧壓跟蹤裝置（選配）等，行走**，震動小。專機控制系統使用PLC系統，內置多種堆焊程序，可以針對各種復雜產品實現編程解決，比普通的數控系統操作更容易上手。另外，也可以根據客戶需求添加CNC控制系統。旋轉機構采用精密回轉支撐機構驅動，承重大、旋轉精度高，并采用伺服電機控制，旋轉角度**。

三.典型案例

迄今為止，我公司為上海閥門廠有限公司、浙江聯大閥門有限公司、浙江永盛科技股份有限公司、IMI關鍵流體技術事業部（大中華區）、浙江江南閥門廠有限公司、重慶川儀調節閥有限公司、上海凱工閥門有限公司等數百家閥門企業提供了等離子粉末堆焊設備及自動化堆焊專機，建立了良好的業務往來，取得了客戶的一致認可（另附部分業績表）。