等离子复合堆焊工艺
阅读说明：本技术 等离子复合堆焊工艺 (Plasma composite surfacing process ) 是由 王晓东 李明飞 张富贵 李明辉 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种等离子复合堆焊工艺,其包括步骤,S1,工件清洗；S2,堆焊准备；S3,堆焊位置确认；S4,堆焊工作；S5,复合堆焊。本申请具有提高等离子焊堆焊效果的优点。(The application relates to a plasma composite surfacing process, which comprises the steps of S1, cleaning a workpiece; s2, surfacing preparation; s3, confirming the surfacing position; s4, surfacing; and S5, performing composite surfacing. This application has the advantage that improves plasma welding build-up welding effect.)
技术领域
本申请涉及等离子堆焊技术领域，尤其是涉及一种等离子复合堆焊工艺。
背景技术
等离子堆焊是利用电离的等离子弧将基材及焊粉熔化并固态成型于基材表面。其主要的不足在于堆焊层和基材的结合力较弱，特别是物理特性相差较大的合金的堆焊。比如：阀门的碳钢闸板的Stellite(司太立)系列合金的等离子堆焊，有堆焊层和基材结合不牢产生脱落的风险，其次，大面积堆焊或多层堆焊易导致裂纹的产生，并且裂纹的修复困难。
发明内容
为了克服上述技术问题，本申请提供一种等离子复合堆焊工艺。
一种等离子复合堆焊工艺，包括步骤，
包括步骤，
S4,堆焊工作；沿堆焊方向前后设置的前氩弧焊枪和等离子焊枪；打开氩气瓶并调节流量，按下堆焊开始按钮，焊枪机构自动从堆焊原点位置移动到堆焊位置，人工再次确认堆焊位置和高度后，再次按下堆焊按钮，前氩弧焊枪开始对基材的表面进行预熔加热，调整参数能量，将基材表面加热至工艺温度或半熔化状态；
S5,复合堆焊；前氩弧焊枪开始按设定线路进行摆动和移动，对待堆焊面进行持续的预热，此时跟随其后的等离子焊枪随前氩弧焊枪移动到堆焊起始点时，自动启动等离子电弧，等离子焊枪开始按设定参数进行堆焊。
优选的，沿堆焊方向所述等离子焊枪后还设置有后氩弧焊枪；
S6,设定后氩弧焊枪开始进行重熔的起点位置；当后氩弧焊枪随等离子焊枪移动至后氩弧焊枪的堆焊起始位置时，自动启动氩弧焊，后氩弧焊枪将对已完成的堆焊面进行重熔，完成工件的复合堆焊。
优选的，堆焊步骤还包括
S1，工件清洗；将待堆焊工件表面进行清洁处理，并将需要堆焊的工件在工装上进行定位和固定；
S2，堆焊准备；打开堆焊电源，在操作屏上设置堆焊参数，氩弧焊的参数主要有：堆焊电流、堆焊电压、堆焊速度、保护气流量、焊枪摆动宽度，摆动频率；等离子焊的参数主要有：堆焊电流、堆焊电压、送粉量，保护气流量、堆焊速度，焊枪摆动宽度，摆动频率；
S3,堆焊位置确认；将移动至堆焊的起始位置，调整前氩弧焊枪和等离子焊枪的高度和起弧位置，开启模拟摆动，人工确定前氩弧焊枪、等离子焊枪的摆动宽度和工件的堆焊宽度是否匹配，若不匹配，人工观察模拟摆动结果后，根据前氩弧焊枪、等离子焊枪以及后氩弧焊枪的摆动宽度和工件堆焊宽度的结果将前氩弧焊枪、等离子焊枪以及后氩弧焊枪移至新的堆焊起始位置，并将该位置设为堆焊原点。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：本申请将等离子焊和氩弧焊结合，结合方式有两种，无论是先预热后等离子焊的方式，还是先预热再等离子焊最后氩弧焊重熔的方式，均能增强等离子焊的堆焊效果，减少裂纹的产生。
具体实施方式
本申请实施例公开一种等离子复合堆焊工艺。一种等离子复合堆焊工艺，包括步骤，
S1，将待堆焊工件表面进行清洁处理，并将需要堆焊的工件在工装上进行定位和固定；
S2，打开堆焊电源，在操作屏上设置堆焊参数，沿堆焊方向前后设置的前氩弧焊枪和等离子焊枪；氩弧焊的参数主要有：堆焊电流、堆焊电压、堆焊速度、保护气流量、焊枪摆动宽度，摆动频率；等离子焊的参数主要有：堆焊电流、堆焊电压、送粉量，保护气流量、堆焊速度，焊枪摆动宽度，摆动频率；
S3,将前氩弧焊枪和等离子焊枪移动至堆焊的起始位置，调整前氩弧焊枪和等离子焊枪的高度和起弧位置，开启模拟摆动，人工确定前氩弧焊枪和等离子焊枪的摆动参数是否合理，若不合理，需将前氩弧焊枪和等离子焊枪移至合适的位置并将该位置设为堆焊原点；
S4,打开氩气瓶并调节流量，按下堆焊开始按钮，前氩弧焊枪和等离子焊枪自动从堆焊原点位置移动到堆焊位置，人工再次确认堆焊位置和高度后，再次按下堆焊按钮，前氩弧焊枪开始对基材的表面进行预熔加热，调整前氩弧焊枪的参数能量，将基材表面加热至工艺温度或半熔化状态；
前氩弧焊枪对工件具有预热功能，氩弧焊将工件基材进行预热或加热至半熔化状态，提高了工件基材的堆焊原始温度，有效减小堆焊温度差，降低冷速和消除工件基材中的氢的影响，在相同等离子弧能量的情况下，复合堆焊可大大增加堆焊层和基层的结合力并减小因温差而产生的热应力，避免产生裂纹的风险，而且可以提高堆焊的速度(效率)，实际减小热输入和熔合比。
S5,前氩弧焊枪开始按设定线路进行摆动和移动，对待堆焊面进行持续的预热，此时跟随其后的等离子焊枪随前氩弧焊枪移动到堆焊起始点时，自动启动等离子电弧，等离子焊枪开始按设定参数进行堆焊。
实施例二：
沿堆焊方向在等离子焊枪之后还设置有后氩弧焊枪；
所述步骤还包括S6,设定后氩弧焊枪开始进行重熔的起点位置。当后氩弧焊枪随等离子焊枪移动至后氩弧焊枪的堆焊起始位置时，自动启动后氩弧焊枪，后氩弧焊枪将对已完成的堆焊面进行重熔，完成工件的复合堆焊。
后氩弧焊枪的主要作用在于对堆焊层的重熔。氩弧重熔可对堆焊层提供消氢的后热处理，有效减小堆焊应力，改善焊缝表面成型，促进工件中氢的溢出，消除堆焊层气孔。
前氩弧焊枪、后氩弧焊枪和等离子焊组合之间的间距、摆动参数需要独立调节，以满足不同工件的堆焊。可以通过堆焊程序的设定，当各自焊枪到达堆焊起始点时可按程序自动起弧堆焊。按此工艺进行的复合堆焊可消除堆焊层的剥离和裂纹，可不进行焊后热处理，大大节约堆焊成本。本实施例堆焊技术克服了单一堆焊方法的缺点，可用于能制成粉末的金属或陶瓷材料的堆焊，使等离子复合堆焊能用于化工、管道、压力容器的耐磨耐蚀的堆焊要求。
以8英寸阀座堆焊为例，本申请的参数如下：
前氩弧焊枪的工作参数如下：堆焊电流：60A-110A；堆焊电压：11V-16V；堆焊速度：0.11-0.15r/min；保护气体为氩气且氩气流量为9-15L/min。
等离子焊枪的工作参数如下：堆焊电流：145A-160A；堆焊电压： 21V-24V；等离子弧喷嘴孔径：直径4mm；送粉量：21-24g/min；等离子气体：纯氩气，流量：1.3-1.8L/min；送粉气体：纯氩气，流量：1.3-1.8L/min；保护气体：纯氩气，流量：15-25L/min；焊枪摆动速度：50-65mm/min；焊枪左/右停留时间：0.2s；工件转速：0.11-0.15r/min。
后氩弧焊枪的工作参数如下：堆焊电流：70A-130A；堆焊电压：12V-18V；堆焊速度：0.11-0.15r/min；保护气体为氩气且氩气流量为10-20L/min。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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