等离子弧焊接及喷涂00.pptx

第9章　等离子弧焊接与喷涂;;;;9.1.1等离子弧的特性;三种压缩效应;2、等离子弧的分类 等离子弧按电源供电方式不同分为三种形式 : （1）非转移型等离子弧:非转移型电弧燃烧在钨极与喷嘴之间，焊接时电源正极接水冷铜喷嘴，负极接钨极，工件不接到焊接回路上；依靠高速喷出的等离子气将电弧带出。 （2）转移型等离子弧:转移型电弧直接燃烧在钨极与工件之间，焊接时首先引燃钨极与喷嘴间的非转移弧，然后将电弧转移到钨极与工件之间；在工作状态下，喷嘴不接到焊接回路中。 （3）联合型（又称为混合型）等离子弧转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧。混合型电弧在很小的电流下就能保持稳定，因此特别适合于薄板及超薄板的焊接。 ;3、等离子弧特性 ; ; ;9.1.2等离子弧发生器;9.1.2等离子弧发生器;9.1.2等离子弧发生器;与TIG焊不同，等离子焊时，钨极一般内缩到压缩喷嘴之内，从喷嘴外表面至钨极尖端的距离被称为内缩量lg。 为了保证电弧稳定，不产生双弧，钨极应与喷嘴保持同心，而且钨极的内缩长度lg要合适（通常焊枪取lg=l?0.2mm ,割枪lg=l?（2-3）mm ）。 ;9.1.3 双弧现象及其防止;1、双弧的形成机理 在一定的电流及外界条件下，电弧电压总是力图维持最小值，这是电弧在燃烧过程中遵循的一个很重要的规律，即电压最小原理。 ;1、双弧形成因素 ;;9.2.1等离子弧焊接原理、特点与应用; ; ; ;其他种类的等离子弧焊接 （一）脉冲等离子弧焊接 利用15Hz以下的脉冲电流代替稳定的直流。电弧更稳定，HAZ（ 热影响区域）及变形更小。 （二）交流等离子焊接 一般采用方波电源，用来焊接铝合金。 （三）熔化极等离子电弧 实际上使熔化极电弧与等离子弧的组合;其他种类的等离子弧焊接 （四）等离子弧堆焊（Plasma Arc Surfacing） 等离子弧堆焊是利用转移型等离子弧为主要热源（有时用非转移型弧作为辅助热源），在惰性气体保护下，将丝状或粉末状合金材料熔化，熔敷到金属表面形成堆焊层的一种焊接方法。 分为： 粉末等离子弧堆焊 热丝等离子弧堆焊 ; 粉末等离子弧堆焊 ;其他种类的等离子弧焊接 （四）等离子弧堆焊（Plasma Arc Surfacing）的三个指标 熔敷效率：在堆焊过程中，熔敷金属与使用的堆焊材料的质量比，反映堆焊材料的利用率。 熔敷速度：在单位时间内有效熔敷的堆焊合金的质量。（同焊丝融化速度，见2.1.2） 稀释率 ：母材成分在堆焊层中所占的比例，决定了堆焊层的性能。（同3.1.2熔合比） 趋势：目前等离子弧堆焊正向着高熔敷速度、低稀释率方向发展！ ;2、等离子弧焊接的特点 由于等离子电弧具有较高的能量密度、温度及刚直性，因此与一般电弧焊相比，等离子电弧具有下列优点： 1) 熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可一次焊透8-10mm厚的不锈钢板； 2) 焊缝质量对弧长的变化不敏感，这是由于电弧的形态接近圆柱形，且挺直度好，弧长变化对加热斑点面积的影响很小，易获得均匀的焊缝形状； 3) 钨极缩在水冷铜喷嘴内部，不会与工件接触，因此可避免焊缝金属产生夹钨现象； 4) 等离子电弧的电离度较高，电流较小时仍很稳定，可焊接微型精密零件；;3、等离子弧焊接的缺点 （1）可焊厚度有限，一般在25mm以下； （2) 焊枪及控制线路较复杂，喷嘴的使用寿命很低； （3) 焊接参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。 （4）由于需要两股气流，因而使过程的控制和焊枪的构造复杂化。 （5）由于电弧的直径小，要求焊枪喷嘴轴线更准确地对中焊缝。 ;4、等离子弧焊接的应用 直流正接等离子弧焊接可以用于焊接碳钢，合金钢、耐热钢、不锈钢、铜及铜合金、钛及钛合金、镍及镍合金等材料。 交流等离子弧焊接主要用于铝及铝合金、镁及镁合金、铍青铜、铝青铜等材料的焊接。 ;9.2.2等离子弧焊接设备;9.2.3等离子弧焊接工艺;厚度在0.05mm-1.6mm之间时，通常采用图9-28中的接头形式，利用微束等离子弧进行焊接。如果厚度小于0.25mm,对接接头需要卷边，如图9-28b所示。 板厚大于1.6mm而小于表9-5中的板材时，通常不开坡口，利用穿孔法进行焊接。 板厚大于表9-5中的限值时，需要开坡口，进行多层焊。与TIG焊相比，可采用较小的坡口角度及较大的钝边，如图9-27所示。第一层用穿孔法进行焊接，其他各层用熔入法或其他焊接方法焊接。 ;2、焊接材料 填充金属 与钨极氩弧焊相似，等离子弧焊接也可以使用填充金属。其主要化学成分与被焊母材相同。 气体 焊接时，除要向焊枪压缩喷嘴输送离子气外，还要向