一.工艺综述

等离子粉末堆焊是一种先进的堆焊工艺，它是采用氩气等离子电弧作热源，采用粉末状合金作填充料的自动堆焊方法。相比于传统的电焊、氩弧焊等堆焊方式，等离子粉末堆焊存在着堆焊成型好、熔深可控、结合度高、致密度好、易于实现自动化等特点，因而也是阀门企业申请特种设备制造许可证（TS）A级认证时，相关认证部门要求必备的设备。

1.等离子粉末堆焊设备工作流程

（1）电弧产生

设备内部有两种电弧发生装置，分别供给非转移弧和转移弧。两个电源的负极并联在一起 ，通过电缆接至堆焊枪的钨电极(负极)。非转移弧电源正极通过电缆接堆焊枪喷嘴，转移弧电源正极通过电缆接工件。冷却水通过水冷电缆引至焊枪，冷却喷嘴和电极。氩气通过电磁气阀和浮子流量计进入堆焊枪。电源接通后，借助高频火花引燃非转移弧。再借助非转移弧弧焰在钨电极和工件之间造成的导电通道，引燃转移弧。转移弧引燃后，可保留或切断非转移弧。其主要利用转移弧在工件表面产生熔池。

（2）焊粉输出

合金粉末由送粉器按需要量连续供给，借助送粉气流(一般是氩气)送入焊枪，并吹入电弧中。合金粉末在弧柱中被预先加热，呈熔化或半熔化状态，喷射到工件熔池里，在熔池里充分熔化，并排出气体和浮出熔渣。

（3）参数调节

通过调节转移弧和非转移弧电流，送粉量和其他工艺规范参数，来控制熔化合金粉末和传递给工件的热量。随着焊枪和工件的相对移动，合金熔池逐渐凝固，在工件上获得所需要的合金熔敷层。

2.等离子粉末堆焊工艺特点

等离子堆焊由于利用等离子弧作热源和采用合金粉末作填充金属，从而与其他表面堆焊方法相比较，具有许多优点。

（1）熔覆速度快，生产率较高。

（2）熔深可控，稀释率低。

（3）堆焊面平整光滑，致密度高，可实现0.5-5mm的堆焊面一次完成。

（4）工艺稳定性好，喷焊层质量高，可长时间连续获得稳定的堆焊层，且堆焊面无气孔、沙眼等堆焊质量问题。

（5）合金粉末制备简便，使用材料范围广，可选用钴基、镍基、铁基、铜基等粉末型焊材，且可以根据工况直接配方。

（6）可根据需求配备专机、机器人等，易于实现自动化，减轻劳动强度。

二.设备构成

设备主要是由等离子粉末焊机及自动化堆焊工装（选配）组成。

1.等离子粉末堆焊机

我公司生产的等离子粉末堆焊机共有三种：DML-V02BD（100A）、DML-V03AD（160A）、DML-V03BD（300A），功率有大有小，可根据实际工况需求选型。主机电源采用高度集成一体化设计，性能优越体积小，制冷水箱安装大功率压缩机，可保持制冷水长时间处于恒温状态，保证长时间连续工作需求。

针对阀门密封面堆焊，我公司开发出多种专用型堆焊专机，适用于偏心蝶阀、闸阀、球阀、截止阀、调节阀等各种通用型阀门领域，并先后服务于上海阀门厂有限公司、浙江永盛科技股份有限公司、浙江联大阀门集团有限公司等数十家阀门制造企业。

专机总体采用变位机加机械臂方式，配合步进电机（可选伺服电机）、直线滑轨、摆动器、弧压跟踪装置（选配）等，行走精准，震动小。专机控制系统使用PLC系统，内置多种堆焊程序，可以针对各种复杂产品实现编程解决，比普通的数控系统操作更容易上手。另外，也可以根据客户需求添加CNC控制系统。旋转机构采用精密回转支撑机构驱动，承重大、旋转精度高，并采用伺服电机控制，旋转角度精准。