等离子堆焊，等离子弧粉末堆焊机

　我公司成功开发出了一系列具有国际先进技术水平的精密激光加工设备，如精密等离子焊接机、等离子粉末堆焊机等系列激光加工设备和系统。
　　我司的等离子粉末堆焊设备是以实现节能节材、绿色环保、低碳循环经济为目标，以表面工程等先进制造技术为手段，使装备零部件恢复尺寸和形状，实现装备零部件的表面性能升级，形成再制造装备产品的引领者。它利用高能等离子弧（104-106w/cm2)在金属表面辐照，通过迅速熔化，冷却（102-106°C/s），在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学和力学性能的材料，从而构成一种新的复合材料，形成基体不具备的高性能。此工艺可以根据工件的工况要求，设计不同性能的表面熔覆层，用于工件表面损坏后的修复，同时提高工件基体的耐热、耐腐蚀、耐磨损的性能。材料主要有：镍基、钴基、铁基合金、碳化钨、高耐腐蚀合金材料等，硬度由HRC15-65度可随机调配。
　　等离子粉末堆焊机适用于各种进口、国产机械设备零配件磨损、腐蚀、断、裂、划伤、硌痕、加工超差、铸造缺陷、泄漏等的修理。各种进口国产机械零配件表面的改性，使其具有减磨、耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。
　　等离子焊接机广泛应用于锂离子电池、光通讯器件、手机通讯部件、照明、汽车配件等领域以及电子电路、精密器械、印刷制版、集成电路、仪器仪表、印制电路、计算机制造、建筑建材、金银首饰、服装服饰、工艺礼品等众多行业。
1.1 原理
粉末等离子弧堆焊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如图1所示，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。通过调节转移弧电流来控制熔化合金粉末和传递给工件的热量，合金和工件表层熔合。随着焊枪和工件的相对移动，合金熔池逐渐凝固，便在工件上获得所需要的合金堆焊层。
1.2 特点
粉末等离子弧堆焊，由于采用了热量集中，可控性好的等离子弧作热源，采用了易于熔化，特别是自熔性好的合金粉末作填充金属，从而与其它表面堆焊方法相比，具有以下特点：
（1）适于易于制成粉末而难于制成丝材的高合金或复合材料堆焊。
（2）合金粉末及其熔池对电弧有缓冲作用，能有效控制熔深，母材冲淡率低。
（3）堆焊层硬度均匀，组织均一，易于避免质量缺陷。
（4）焊道成形平整、美观，尺寸及熔敷率可调范围宽，适应工件大小的范围宽。
（5）采用细粉易于熔化的优点，可采用微束等离子弧作热源，实现精细堆焊。
（6）堆焊过程连续，易于实现全自动化堆焊。