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在什么条件下选择等离子弧焊接工艺
2021-01-27
等离子弧焊接工艺是在氩弧焊工艺的基础上发展起来的,凡是用氩弧焊能够实现的焊接工艺,用等离子弧焊都可以完成。但是等离子弧焊接设备较贵,工艺过程(特别是穿透法等离子弧焊工艺)复杂,所以要根据具体的焊接条件决定是否选用等离了弧焊。与氩弧焊一样,等离子弧焊也可分为手工操作及自动操作,小孔法只能采用自动操作,而熔透法可以采用手工操作及自动操作两种方式。手工熔透法等离子弧焊接的最佳电流范围是0.1~50A,当电流超过50A时,使用手工氩弧焊更为经济。微束等离子弧焊机使用联合弧,如一段时间内需焊接多段焊缝或多个焊点,在完成一段焊缝或一个焊点时,可以只熄灭主弧,保存维弧。这样,在下一次焊接时,便可以方便地引然主弧,而不像氩弧焊那样反复地使用高频引弧。而且,等离子弧长偏差lumlmm,对焊接质量无影响,所以手工等离子弧焊特别适合需要反复引燃主弧而又无法精确控制弧长的焊接工艺,如焊接丝网。熔透法自动焊接应用广泛,特别是用微束等离子弧焊接小型精密元件如医疗设备元件,光学仪器元件,精密仪器元件,膜盒或波纹管等。而氩弧焊只适合焊接板厚0.2mm以上的工件,在使用氩弧焊焊接环缝超薄件时,引弧与收弧技术比等离子工艺复杂得多。用等离子弧焊代替氩弧焊进行厚板焊接时,可以提高焊接速度或减少焊接道数。用穿透型等离子弧焊接工艺可以一次焊透1.6~8mm的工件,而氩弧焊电弧穿透力小,厚度超过3mm就要采用多道焊。等离子弧温度高,能量集中,在焊高熔点材料,如焊耐热合金时,铁液流动性好,焊缝成形美观。而使用氩弧焊时,铁液发粘,焊接速度慢,焊缝表面不如等离子弧焊缝光亮。等离子弧焊具有电弧刚性大,穿透力强,热量集中,电弧温度高等特点。所以等离子弧焊是最容易实现单面焊双面成形的弧焊方法。熔透法与氩弧焊相比,焊缝深宽比大,热影响区窄,焊缝两侧的金属更容易托住熔池,有利于形成背向焊缝。穿透型等离子弧焊本身就是单面焊背面成形的焊接方法。
如何设计等离子弧焊枪上的喷嘴
2021-01-27
压缩喷嘴是等离子弧焊枪中产生等离子弧的关键零件,它对电弧直接起机械压缩作用,而电弧形态影响焊缝质量及焊接效率,不同的焊接工艺对喷嘴形状及尺寸也不尽相同,所以要求工艺人员能够挑选或设计焊枪喷嘴。喷嘴孔径d及孔道长度l0是压缩喷嘴的两个电要尺寸。孔径决定等离子弧直径和能量密度,应根据电流和离子气流量来决定。对于给定的电流和离子气流量,增加d则降低喷嘴对电弧的压缩作用,弧压也随之降低,而减少d易出现双弧,破坏等离子弧的稳定性。表5-l列出常用等离子弧电流与喷嘴孔径之间的关系。孔径确定后,孔道长l0增大则对等离子弧的压缩作用增大,同时也易出现双弧,常以l0/d表示喷嘴孔道的压缩特征,称孔道比。孔道比的推荐值见表5-2。等离子弧焊常用的压缩喷嘴类型如图5-9所示,图5-9a、中的喷嘴,其压缩孔道为圆柱形,应用最广。如图5-9c、d、e中的喷嘴,其压缩孔道为收敛扩散型,减弱了对等离子弧的压缩作用,但这种喷嘴可以采用更大的焊接电流而不产生〔或很少产生)双弧,所以收敛扩散型喷嘴适用于大电流、厚板焊接。图5-9、d、e均有大小孔三个,属三孔型喷嘴,三孔型喷嘴除了中心孔外,其在左右各有一个对称的小孔。采用三孔道喷嘴焊接时,电弧及部分离子气经较大的中心孔流出,而其他离子气则通过两旁较小的孔道。从这两个小孔流出的离子气可将等离子弧产生的圆形热场变成椭圆形。当三个孔中心的连线与焊道垂直时,椭圆形热场平行于焊接方向,这将有助于提高焊速及降低焊缝宽度。压缩角alha对等离子弧压缩作用不大,一般取60deg。最通用的喷嘴材料是纯铜。正常焊接时,喷嘴内部电弧弧柱被一层冷气膜包围,如喷嘴冷却效果不好,冷气膜便容易被击穿形成双弧,破坏正常的焊接过程。大电流喷嘴必须采用直接水冷,为提高冷却效果,喷嘴壁厚一般不大于2~2.5mm。
等离子弧焊改进形式
2021-01-26
等离子弧焊的改进形式有以下几种:脉冲等离子弧焊;程序控制的手工等离子弧焊:热丝等离子弧焊;微束等离子弧焊;变极性等离子弧焊(VA);等离子弧喷涂。等离子是弧焊也可采用脉冲电流,具有类似于脉冲GTAW的优点。脉冲电流用于增大熔深,而基值电流用来凝固焊缝,并冷却钨极和喷嘴。这种方法有利于熔池的保持,适合于空间位置的焊接,可采用与脉冲GTAW同样的控制系统。等离子弧焊也可采用程控方式。这种方式需采用可编程电源,其优点是适合多种类型的焊接工作。程序的复杂程度取决于具体的焊接工作性质。除了电流程序外,有时还要对等离子气流量进行编程控制。通过对等离子气流量进行程控,有利于获得稳定的小孔闭合。这种程控的等离子弧非常适合于管接头根部焊道的焊接,因为管接头根部焊道要求小孔必须闭合。图5.22示出了用变极性等离子弧焊焊接外油箱的实例。等离子弧焊时,可采用与GTAW相同的填丝方式,也可采用热丝技术。热丝等离子弧焊主要用于管道焊接和表面堆焊。电流为110A的微束等离子弧焊用于超薄材料的精密焊接,焊接时需要采用精密的行走机构和高精度的工装夹具。自动等离子弧焊广泛用于飞行器、喷气式发动机及精密仪器等制造业。变极性等离子弧焊是最近才出现的一种焊接方法,通常简写为VA。这种方法是应航空工业的需要而开发的,主要用于焊接厚度较大的铝合金工件,特别是航天飞机的外油箱等。研究表面,缩短正极性半波的维持时间并提高反极性半波的维持时间,可提高阴极清理作用。经验表明,正极性半波维持时间为2~5m时,需匹配15~20m的反极性半波维持时间。变极性等离子弧焊需要采用特殊的电源,这种电源实际上是利用电子开关连接起来的两个电源,正极性半波和反极性半波的电流大小及维持时间均是可调的,这种波形控制可给工件提供足够强的阴极清理作用和足够大的热量。这种波形通过等离子弧焊枪的耦合而输出,在工件上形成稳定的小孔效应。美国航天飞机项目的外油箱就是利用变极性等离子弧焊焊接的。等离子弧喷焊(TA)是一种热喷焊工艺。所用的设备与等离子弧喷涂相同,与等离子弧喷涂不同的是,等离子弧喷焊的熔敷金属和母材金属发生熔合。图5.23示出了等离子弧喷焊示意图,喷焊层厚度明显大于喷涂层厚度。喷焊后没有任何熔渣,熔敷层平滑均匀,致密度达到100%,而且与工件之间具有良好的冶金结合,采用单层焊就可保证很低的稀释率。等离子弧喷涂通常采用粉末状喷焊材料,因为所用的喷焊材料通常是高硬度的合金,不能拉拔成丝状。这种方法常用来在工件表面喷焊耐磨层。等离子弧喷焊层的厚度和形状均容易控制,单道喷焊就可喷出1/20~3/16i(1.25~4.75mm)厚的涂覆层。喷焊层用于装配精度要求很高的工件时,其表面必须进行预先打磨。
为什么低碳钢第一层堆焊309焊材?
2021-01-26
不锈钢在碳钢和低合金钢中堆焊的方法很多,常见的有手工电弧焊、熔化极气体保护焊、带极埋弧(或电渣)堆焊、丝极埋弧堆焊等。无论哪一种堆焊方法,第一层堆焊的焊缝金属都是由堆焊材料的熔敷金属和熔入的母材金属熔合而成的。由于母材的合金元素含量很低,所以它对第一层焊缝的合金成分具有稀释作用。因此,可能使焊缝金属中奥氏体和铁素体形成元素含量不足,结果堆焊金属可能出现大量的马氏体组织,并可能产生裂纹,同时导致堆焊层韧性降低。焊缝金属成分和组织决定于堆焊材料和母材熔入量即熔合比,也有叫稀释率(母材的熔入量占整个焊缝金属的比例)。当堆焊工确定之后,熔合比可调节的范围并不大,否则就对工艺带来很大的麻烦。因此,选择堆焊材料显得十分重要。下面以手工电焊条为例说明。手工电焊条的熔合比一般是20%左右。如用18-8(Cr18%、i8%)型的电焊条,经母材稀释以后,堆焊的焊缝金属成分将变成15-7型,这样焊缝中可能是奥氏体马氏体组织。若在实际操作中熔合比控制较大时,就有可能在焊缝中产生大量的脆硬马氏体,这样的堆焊层无论力学性能、耐蚀性能,还是抗裂性能都很差。由于稀释作用,焊缝中的I含量较低,在熔合线附近产生较宽的马氏体过渡层。同样的堆焊方法,若选用309型的堆焊材料,经母材稀释后,堆焊的焊缝金属成分是19-9或18-8型,这样第一层就基本达到堆焊成分的要求,而且焊缝组织是奥氏体铁素体组织。这样焊缝金属就具有较高的抗热裂性能和抗腐蚀性能。随着焊接工艺的不断发展,低稀释率的焊接工艺已得到广泛应用,其中最突出的是带极电渣堆焊,它能将稀释率控制在10%以下。这样在选择堆焊材料时,合金元素可以适当低些。因此,我们要充分考虑焊接工艺的影响,也就是熔合比的影响,选择合适堆焊材料。
高熔深焊接与等离子焊接工艺比较
2021-01-26
T等离子弧焊工艺经过多年发展已基本成熟并得到应用,但是由于其工艺自身局限性:对自动焊接设备要求高,对工件组对要求高,表面焊道窄,对操作工技术要求高,系统性价比低。针对传统工艺存在的局限性,结合了等离子和氩弧焊的优点,安阳安达机械设备有限公司研究开发出KTIG焊接工艺,即锁孔高效深熔氩弧焊。深熔氩弧焊(KEYHOLETIG)是一种高速单通道,全熔透焊接技术,焊接速度比普通TIG焊接快10倍材料厚度可达16毫米,通常以等离子焊接速度的两倍速度工作。深熔氩弧焊(KEYHOLETIG)适用范围广泛,尤其适用于低导电性材料,如不锈钢,镍合金,钛合金以及大多数耐腐蚀和特殊材料。它可以轻松处理管道,平板,容器,罐体和其他材料的纵缝和环缝焊接:钛合金3mm至16mm不锈钢3mm至13mm碳钢3mm至10mm深熔氩弧焊焊接速度极快,大大降低了劳动力成本,焊接周期时间,返工和维修成本,燃气和电力的使用。深熔氩弧焊的单程全穿透焊接可显着减少或消除磨削和返工。深熔氩弧焊工艺极大地减少或消除了焊丝的需求,消除了边缘倒角,只需要一个方形对接接头,可以无间隙组对,组对误差允许范围0-2mm深熔氩弧焊(KEYHOLETIG)与小孔等离子焊接(AW)的原理有本质区别,等离子焊接需要压缩电弧,焊接能量密度很高,而高效深熔弧焊焊接法电弧不经过压缩,主要是靠电流形成的电弧力与液体金属静压力、表面张力保持熔池的动态平衡。深熔氩弧焊与等离子焊接的主要区别表现在如下方面:1.熔深:等离子焊接的上限是10mm,但是通常用于4到6mm的打底焊,然后使用TIG填充盖面。深熔氩弧焊在16毫米钛,14毫米锆,13毫米奥氏体不锈钢,哈氏合金,镍铬铁合金和各种镍钴合金以及9毫米导电材料(如铁素体钢和碳钢)中实现了单面焊双面成型。2.焊接速度:等离子焊接的最大速度为500mm/mi,深熔氩弧焊的最大焊接速度可以达到900mm/mi3.复杂程度:等离子焊是所有电弧焊过程中最复杂的一种,在等离子体和保护气体流量之间以及电流,孔口直径和对准之间需要严格准确的平衡。深熔氩弧焊操作非常简单。弧形结构和熔池小孔自发发展并自动维护,不需要等离子喷嘴,孔口或电极对准,只使用一种焊接气体,并且焊枪非常坚固。4.容差:等离子焊由于其压缩的高能量密度柱状弧,需要非常精确的组对配合,间隙范围0-0.5mm深熔氩弧焊可以容忍更大组对误差,因为它具有非压缩,低能量密度的圆锥形弧,间隙范围可以是0-2mm5.锁孔稳定性:等离子焊锁眼固有地不稳定,对焊接参数的变化高度敏感,使得控制困难。深熔氩弧焊锁眼非常稳定,与深度相比其开口宽度相对较大,而且表面开口比根部开口宽得多。没有必要平衡电弧力和表面张力-锁孔表面自然而然地自我纠正电弧的波动。6.锁孔关闭:等离子焊锁孔封闭极其困难,等离子气体经常会留下孔隙,空洞甚至裂缝。深熔氩弧焊由于其专利焊枪设计,KEYHOLETIG锁孔关闭非常简单。7.可持续性:在等离子焊接过程中中,焊枪喷嘴有大量的热量,很快侵蚀喷嘴。一旦孔口伸长或变形,焊接过程失去稳定性,一致性和控制。深熔氩弧焊的电弧通过接头产生光滑,一致的锁孔,变化很小。过程非常简单,侵蚀可以忽略不计。8.维维护成本:等离子焊接系统由于其复杂性而导致其高昂的维护成本。深熔氩弧焊接系统由于其简单性而承担非常低的维护成本,具有极少的易损部件,坚固可靠。9.耗材成本:等离子焊枪、喷嘴和孔口易被腐蚀,需要频繁更换,耗材成本高。深熔氩弧焊的耗材成本非常低,电极寿命长,其他部件无腐蚀和磨损10.操作员的技能要求:由于等离子焊的复杂性以及所涉及的所有变量,AW需要广泛而深入的操作员培训。培训通常需要2周时间。深熔氩弧焊操作非常简单,只需要很少的培训。操作员培训只需要3个小时,主管培训1到2天。10.引导弧启动:等离子焊接需要3至15安培的试点启动系统,增加设备成本和潜在的问题。深熔氩弧焊不需要试点启动系统,而是使用传统TIG系统使用的标准高频电弧启动。11.额定负载持续率等离子焊60%深熔氩弧焊100%
等离子喷焊在煤矿机械中的应用
2021-01-23
等离子喷焊技术在矿山机械上的应用非常广,例如截齿、刮板机中部槽、液压支架等等。磨损在矿山生产作业上是常见的资源损耗因素,矿用设备在地下工作容易受到冲击与腐蚀的损耗,机械使用寿命降低,矿山中部槽因磨损报废的就有30W/a,直接造成损失每年数亿元。采用等离子喷焊技术对煤矿机械所需的超厚耐磨涂层进行了研究,结果表明,在16M钢板表面喷焊铁基合金可获得厚度为1~6mm,硬度为HRC50~65的超厚耐磨涂层,涂层具有良好的耐磨性和耐磨颗粒耐磨性,使用寿命是前工艺的3倍,是矿山机械摩擦磨损条件下的专用耐磨涂层。采用等离子喷焊和铁基合金30%WC涂层对煤矿井下煤体用16M钢衬层进行了处理。连续使用90d后,表面磨损约为0.14Mm,连续使用180天后,磨损约为0.28time0.30Mm,比无等离子喷焊时的寿命高约15倍。取得了良好的效果。这样不仅节省了大量的人力物力,而且提高了生产效率,同时减少了停工和维修造成的经济损失,取得了良好的试验效果,是一种值得大力推广的新工艺。因此,(1)铁基合金价格低廉,可广泛应用于矿山机械零件。通过调整等离子喷焊工艺,可获得厚度为1~6Mm的超厚耐磨涂层。超厚耐磨涂层为提高矿山机械设备在耐磨颗粒磨损条件下的使用寿命提供了可靠的保证。铁基碳化钨等离子喷焊的耐磨层能完全满足矿山机械的耐磨性要求。(2)铁基合金30%WC等离子喷焊处理的耐磨层寿命大大提高,比普通钢板提高15倍,比耐磨铸铁提高3倍。(3)喷砂磨粒磨损试验是一种简单、可靠、实用、方便的新型磨料磨损试验方法。
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上海多木实业有限公司
走进多木
上海多木实业有限公司是一家集生产、研发、销售为一体的高新技术企业。自成立以来,公司在焊接电源的开发上形成了自身独特的优势,先后开发出等离子粉末堆焊系列、精密等离子焊系列、-TIG高熔深焊系列等性能优异的焊接设备。公司产品基于数字技术开发,实现了集可编程控制、远程通信控制、焊接数据存储、多功能焊接模式于一体,可以与自动化系统无缝对接,极大地提高了产品质量和生产效率,满足自动化工业生产需求。目前,公司产品已经深入到航天军工、核电、石油化工、煤炭矿山、冶金锻造、农业、水利电力等诸多领域。保持核心竞争力,打造高科技高质量产品是公司的一贯宗旨。为此多年来,公司在生产研发上不断投入,先后建立起独立自主的电源开发研究所、焊接实验室、自动化设计室,并在斩波技术、移相技术、逆变技术等方面不断深入研究,积累了丰富的经验。公司坚定保持在焊接电源小电流、微电流控制上的精确与稳定的优势,有能力根据市场需求不断地推出性能优异的产品,获得市场认可。比如公司开发的等离子粉末堆焊机已经被广泛应用于核电部件生产上,也是核安全局组织民用核安全设备焊工焊接操作工考试中,等离子堆焊项目的指定设备。同时,公司也具备依据客户需求,非标定制产品的能力,比如我司电源开发研究所为国家863项目研发的地磁探测发射源已经被广泛地应用于我国的海洋探测、石油探测等领域。时至此,公司已经成为行业中的梦之团队,业绩斐然。先后与中核集团、宝钢集团、神华集团、鞍钢集团、中科院上海物理研究所、中船重工711研究所、郑州机械研究所、上海阀门厂有限公司、上海一核阀门股份有限公司、江苏神通阀门股份有限公司等数百家企业和科研机构达成供货合作,同时也与上海交通大学、中山大学、厦门大学、北京装甲兵工程学院、吉林大学、江苏大学、上海大学、华东理工大学、兰州理工大学等数十家高等院校达成产学研合作协议。未来,公司将会秉承ldquo科技打造品质,真诚铸就信誉rdquo的理念,不断创新,脚踏实地做产品,为中国制造打造更加精良的焊接利器。补充资料:主营业务:等离子粉末堆焊机、中部槽熔覆机、液压杆修复喷焊机、截齿堆焊机、煤矿机械耐磨修复焊机、绿色再制造等离子熔覆机等。适用机械金属涂层处理、表面修复强化:中部槽、液压杆、液压缸、截齿、刀齿、牙掌钻头、塑料模具、玻璃模具、泵叶轮、螺旋绞刀、船舶易损部位、轴承、轴套、阀座、螺杆、农耕刀具、阀门、阀门密封面、顶头、导卫板、司太立合金堆焊、平面、轴类、杆类、内孔等等。焊接适用工件(可实现单面焊双面成型无需开坡口):压力容器、高压管道、紫铜、镀锌板、不锈钢板、铜钛锆镍等稀有金属板。2013年公司产品顺利通过国家强制性产品认证(CCC)2017年顺利通过IO9001管理体系认证。2017年成为中国设备管理协会石油技术装备中心会员单位ldquo十年磨一剑、静水潜流rdquo助力等离子智能装备行业进步!ldquo深耕、铸魂rdquo用原创科技,助力中国制造业腾飞!合作高校一览:西安交通大学、西安工业大学、西安科工研究院、陕西理工大学、哈尔滨工业大学(威海校区)、江苏科技大学、兰州理工大学、兰州交通大学、上海交通大学、华东理工大学、上海工程技术大学、南昌大学、东华理工大学、清华大学洛阳装备研究院、中科院上海物理研究所、中科院沈阳金属研究所激光所、中科院沈阳金属研究所腐蚀所、中科院自动化研究所、中山大学材料学院、厦门大学、上海大学、燕山大学、东北大学、沈阳大学、沈阳化工大学、天津大学、中国矿业大学、鞍山科技大学、华中农业大学理工学院、中国人民解放军工程兵学院、西安第二炮兵工程学院、湖南中南大学材料学院、辽宁石油学院、湖北汽车工业学院、吉林四平师范学院、温州职业技术学院、中国计量学院、河南郑州工业大学、徐州工程学院、安徽机电职业学院、北京第二职业技术学院、河北保定农业大学、黑龙江农垦大学、江西九江学院、北京装甲兵工程学院、中船重工711研究所、南京科技职业学院等。上海多木实业有限公司企业文化:公司口号:专业多木诚信服务。企业宗旨:深耕铸魂,用原创科技,助力智造业腾飞。员工精神:团结奉献,忠诚进取。经营理念:诚信服务,科技创新。执行理念:不找不行的理由,只找能行的方法。用人理念:能者上,庸者下,闲者弃。服务理念:只有不完美的产品,没有挑剔的客户。上海多木实业有限公司组织结构:
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