- 產(chǎn)品
- 供應
- 公司
- 新聞
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
(1).
繼電器控制-可控硅調速階段:在上世紀六、七十年代設備系統(tǒng)處于這一階段。這一期間等離子電源多采用磁放大器式硅整流電源,驅動電機多采用直流伺服電機,先進的采用可控硅調速,落后的采用調壓器調速。繼電器控制的設備系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性、精確性差。
(2).簡易的可編程順序控制器應用階段:
在上世紀八十年代末期至九十年代,PLC(可編程控制器)開始應用于設備控制系統(tǒng),雖然只是順序控制,但大大簡化了硬件系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的可靠性。這一期間國外等離子電源已開始采用逆變焊機,國內(nèi)仍采用硅整流焊機,其他方面亦變化不大。
(3).數(shù)字化控制系統(tǒng)階段:進入二十一世紀后,控制技術有了飛速的發(fā)展,由于PLC由開關量的順序控制發(fā)展到有特殊功能的模擬量的數(shù)字化控制,并采用了觸摸屏人機界面作操作界面,實現(xiàn)了具有智能化的直接物理量設定及顯示、工藝參數(shù)的自動計算及儲存等控制功能,形成了數(shù)字化的控制系統(tǒng),使等離子堆焊設備系統(tǒng)大大提升了可靠性、穩(wěn)定性、精確性以及具有人性化的操作界面。在等離子電源上也采用了性能優(yōu)異的逆變式弧焊電源及數(shù)字化電流調節(jié)系統(tǒng);在驅動動力上采用了可精確調速,動力特性更優(yōu)越的變頻調速和步進電機驅動系統(tǒng);在參數(shù)控制上采用了數(shù)碼弧壓自動控制器及數(shù)碼擺動器;在噴槍冷卻上采用了冷凍換熱循環(huán)供水系統(tǒng);在等離子焊槍上采用了噴射式送粉及研發(fā)了大功率和精細焊槍,這一系列的技術進步使粉末等離子堆焊設備系統(tǒng)達到了國際先進水平,并為提高工藝技術水平創(chuàng)造了條件。
(4).工業(yè)計算機控制系統(tǒng)階段:隨著粉末等離子堆焊工藝應用范圍的擴大,以PLC為核心的控制系統(tǒng)在某些應用上已不能滿足要求,而采用工業(yè)計算機控制系統(tǒng),即在數(shù)控加工中心的軟件基礎上,進一步開發(fā)出數(shù)控堆焊軟件，在實現(xiàn)CNC(數(shù)控)控制上優(yōu)越性更突出,為粉末等離子堆焊工藝應用范圍的擴大和水平的提升創(chuàng)造了條件。
3．工藝控制
3.1主要工藝參數(shù)
主要工藝參數(shù)有：
（1）非轉移弧電流
非弧首先起過渡引燃轉弧的作用，并可作為輔助熱源加以利用。非弧的陽極在噴嘴孔道壁面上，電弧的大部分熱量傳給噴嘴，由冷卻水帶走，不利于噴嘴的冷卻，對堆焊過程穩(wěn)定性不利。因此，堆焊過程中即或保留，電流規(guī)范也不宜過大，一般在50A以下。
（2）轉移弧電流
轉弧是堆焊的主要熱源，轉弧電流是關鍵工藝參數(shù)。在其他參數(shù)不變的情況下，隨著轉弧電流的增加，電弧功率增加，加熱熔化粉末及過渡到工件的熱量增加，熔池溫度升高，合金熔化得更充分，但熔深加深，增加了母材沖淡率。在設定好熔敷率后,要視熔池狀況，調整好轉移弧電流，以獲得最佳的堆焊質量。
（3）轉移弧電壓
當噴嘴的壓縮孔道長度及鎢極內(nèi)縮長度確定后，轉弧電壓隨焊槍距離工件的高度幾乎成線性增加,選擇了轉弧電壓即選擇了弧長。可據(jù)工件對象和對熔敷率的要術選擇轉弧電壓,短弧堆焊利于電弧穩(wěn)定和對熔池的保護;長弧堆焊利于提高電弧功率,增加熔敷率。
（4）送粉量
送粉量是指單位時間內(nèi)由送粉器供給，通過焊槍送進電弧的粉量，一般用g/min表示。正常的堆焊狀態(tài)，轉弧電流和送粉量有正比關系,從而送粉量決定了熔敷率。送粉量受到焊槍性能，電源輸出功率等因素制約。對具體的工件，送粉量有最佳的選擇范圍。
（5）工件移動速度
工件移動速度亦稱堆焊速度，用線速度（mm/min）或轉速（r/min）表示。在焊道成形尺寸確定的情況下，工件移動速度和其他參數(shù)有對應關系。在其他參數(shù)不變的情況下，提高移動速度，焊道減薄，熔深減小。最佳堆焊狀態(tài)，應視具體情況調整參數(shù)之間的匹配關系。
（6）擺動參數(shù)
焊槍擺動是為了一次獲得較寬的焊道。擺動參數(shù)包括:
擺幅:焊槍往復移動的寬度,mm;
擺頻:每分鐘擺動的次數(shù),次/min;
兩端仃留的時間。
采用數(shù)碼勻速擺動器,可設定以上參數(shù)。
（7）離子氣流量
離子氣是形成等離子弧的工作氣體，對電弧起壓縮作用。過大的離子氣流量會使電弧變“剛”，對熔池的穿透力增強，工件熔深增加。過小的離子氣流量，不足以維持冷氣壁效應，對電弧壓縮不利，危及電弧的穩(wěn)定。氣流量應取決噴嘴孔徑大小和對電弧的壓縮性。一般根據(jù)孔道的截面積，流量在12-15L/mm2.h范圍內(nèi)選取。
（8）送粉氣流量
送粉氣起輸送粉末作用，過大的送粉氣流量會對電弧干擾并造成粉末飄散；過小氣流量將造成堵粉現(xiàn)象，采用對稱噴射式送粉時，控制好送粉氣流量尤為重要，適宜的送粉氣流量可形成很好的噴射效果。
（9）保護氣流量
保護氣對熔池起保護作用，在形成良好保護氣罩的情況下減少氣耗量。
3.2工藝控制的技術進步
隨著設備系統(tǒng)的技術進步,粉末等離子堆焊在工藝控制上有了大幅度提升，主要有以下方面：
（1）工藝參數(shù)設定和控制的智能化、直接物理量化。
由于采用了IGBT逆變式弧焊電源、數(shù)字化的控制系統(tǒng)及人機界面操作系統(tǒng),以及配置帶智能功能的編程軟件,實現(xiàn)只要鍵入工件堆焊面和焊道的幾何尺寸,設定熔敷率或堆焊速度,就自動給出相匹配的工藝參數(shù),且顯示直接物理化,使工藝操作十分便捷和直觀。
（2）工藝參數(shù)設定和調節(jié)的精細化和高穩(wěn)定性。
由于單個工藝動作都引入了數(shù)碼控制,如送粉、擺動、轉弧弧壓控制等,因而可精細設定和調節(jié)工藝參數(shù),并可根據(jù)工藝控制的需要,增加特殊的控制功能,如為保證園環(huán)焊道搭接質量,采用送粉遞增和遞減控制;轉弧衰減過程擺動幅度亦配合衰減等,有效的避免了熄弧部位的縮孔。采用了轉弧電壓自動穩(wěn)定的數(shù)碼控制,使轉弧電壓自動穩(wěn)定,精度控制在±0.5V。這些控制功能大大提升了工藝水平。
（3）焊槍定位系統(tǒng)采用步進數(shù)控或三維數(shù)控。
焊槍的空間定位也是工藝控制的重耍方面,以往是由肉眼觀察或標尺手動調節(jié)定位,通過采用步進電機驅動或數(shù)控(CNC)定位系統(tǒng),焊槍空間定位可以按座標設定,實現(xiàn)精細、精確和便捷的控制。
（4）專用程序軟件的開發(fā)應用。
先進的編程軟件提升了工藝水平和整機性能。
（5）采用新型結構的大功率等離子弧焊槍。
新槍型在密封性、對中性、絕緣性上有很大的提升。冷卻效果好,電弧穩(wěn)定,“剛”“柔”適中,噴嘴壽命長。在粉路上采用了對稱噴射式送粉,克服了以住在粉末等離子堆焊中易出現(xiàn)的“結珠”“雙弧”等故障。
（6）增強焊槍冷卻效果。
由于配置冷凍式換熱系統(tǒng)，將水溫降低到室溫以下的設定溫度，再通過水泵增壓供給焊槍，這樣進入焊槍的冷卻水總是維持在設定的溫度范圍內(nèi)，不受環(huán)境溫度的影響，因而對焊槍有良好的冷卻效果。
4．應用示例
4.1應用分類
粉末等離子堆焊工藝已應用于工業(yè)制造業(yè)的多個領域,主要目的在于獲得有特定性能(耐磨、耐蝕、耐溫等性能)的合金硬面層。從應用角度有以下分類:
（1） 按工件堆焊面的幾何形狀分類。
主要分為:園平面、園錐面、園柱面、園柱螺旋面、平面線段或平面等。針對不同類型的工件,在工藝控制程序上有所區(qū)別。對于復雜的平面線段(連續(xù)或不連續(xù)的直線段或曲線段),要實現(xiàn)全自動堆焊,就要采用數(shù)控系統(tǒng)。對同一類型工件,在幾何尺寸上相差甚大者,則要選擇相適應的機型。
（2） 按工件所屬的制造行業(yè)分類。
根據(jù)目前的應用情況,主要有:閥門制造行業(yè)、氣門制造行業(yè)、冶金軋制工具制造行業(yè)、石油機械行業(yè)、煤礦機械行業(yè)、電力機械行業(yè)等等。隨著應用范圍的擴大，將會有更多的制造行業(yè)在產(chǎn)品的修造中采用粉末等離子堆焊技術。
4.2在閥門制造行業(yè)的應用
粉末等離子堆焊工藝在我國閥門制造行業(yè)成功的推廣應用已有四十余年的歷史，主要用于密封面堆焊鈷基、鎳基、鐵基硬面合金。對于高溫高壓閥門或耐腐蝕閥門，密封面堆焊鈷基或鎳基合金，具有優(yōu)質、高效、節(jié)材、工藝穩(wěn)定、勞動強度低等突出的優(yōu)越性。對于量大面廣的中溫中壓閥門（閘閥、截止閥、止回閥、旋塞閥等）,采用已研制成功有良好工藝及使用性能的鐵基合金粉末堆焊,代替手工堆焊2Cr13,使耐擦傷性能成倍提高,大大延長了閥門使用壽命,而且降低了綜合的密封面制造成本,有顯著的社會效益和企業(yè)經(jīng)濟效益。隨著我國閥門制造業(yè)的飛速發(fā)展和對品質的不斷提升,密封面制造工藝技術及其裝備愈益顯得重要,
粉末等離子堆焊工藝技術更顯其優(yōu)越性。
用于閥門密封面堆焊的數(shù)字化控制的粉末等離子堆焊機,機型有多種,可滿足不同類型和規(guī)格閥門堆焊的耍求,設備性能已達到國際先進水平,操作便捷。
陳經(jīng)理 13651967323
