等离子熔覆又称等离子堆焊技术,它是以等离子弧作为热源,采用合金粉末作填充金属,将合金粉末与基体表面一起加热熔化形成合金层的一种堆焊工艺方法。可以根据工况不同，选用镍基合金、钴基合金、铁基合金等不同类型的合金粉末进行熔覆过程。下面解说一下，等离子熔覆镍基碳化钨的工艺。
生产设备：等离子粉末堆焊机+自动化设备；
熔覆目的：主要是耐磨，兼具有耐腐蚀性能；
硬度指标：不同熔覆材料，硬度指标不一样，大约硬度指标范围为HRC58-65；
基体材料：可选用不锈钢，西安钻采耐磨堆焊技术、碳钢，西安钻采耐磨堆焊技术、合金钢等；
熔覆材料：可选用碳化钨含量为8%-60%的镍基合金
焊前处理：工件预热400℃，时间两小时；
焊后处理：焊后400℃保温两小时，再用保温棉或保温沙继续保温，缓降温度，西安钻采耐磨堆焊技术，消除应力；
结合强度：等强结合，可保证熔覆层在数百兆帕的压力下不出现脱落；
稀释率：5%-10%。
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等离子粉末堆焊机堆焊工艺
1.堆焊资料
镍基合金粉末（一般镍60）、镍基碳化物（依据产品需求以镍60为基粉参加对应比例的碳化物粉末）。
2.粉末要求
（1）依据产品所需功用（耐磨，耐腐，耐高温）挑选适合的合金粉末。
（2）挑选合金粉末时尽量与基体资料的热膨胀系数接近。避免热膨胀系数过大，发作较大的缩短应力，构成产品开裂现象。也可经过预热与保温工艺来操控开裂。
（3）合金粉末选用自熔型粉末，活动功用好，粉末粒度均匀。可行进堆焊安稳性。
（4）送粉速度均匀，速度一般为10-30g/min。粉末粒度规划150-300钼之间比较有优势。气体流量规划2.0-2.5L/min
3.螺杆要求
堆焊外表需求堆焊合金粉末的螺杆，条件确保螺杆外表无油，无锈，无明显缺点。
4.设备要求
设备是由等离子粉末焊机及主动化堆焊工装（选配）组成。
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螺杆等离子堆焊机
应用介绍：
螺杆在机筒内转动，物料与二者的摩擦，使螺杆与机筒的工作表面逐渐磨损：螺杆直径逐渐缩小，机筒的内孔直径逐渐加大。这样，螺杆与机筒的配合直径间隙，螺杆堆焊机床，随着二者的逐渐磨损而一点点加大。在磨损螺杆的螺凌部分堆焊耐磨合金。根据螺杆磨损的程度堆焊1~6mm厚，然后磨削加工螺杆至尺寸。这种耐磨合金由C、Cr、Vi、Co、W等材料组成，增加螺杆的抗磨损和耐腐蚀的能力。
适用范围：主要应用于各种金属螺杆的堆焊
螺杆长度：10—6000mm
螺杆外径：10—800mm
螺凌宽度：3—30mm
PTA石油钻杆耐磨堆焊设备
1、焊接对象：n工件对象：石油钻杆表面粉末熔覆堆焊。n工件尺寸：钻杆堆焊直径：φ121-165mm，长度：9800mm。127型/加重型钻杆n焊前状态：金属母材2、焊接工艺：n焊缝形式：管件外圆端头堆焊耐磨层。n焊接工艺：等离子粉末熔覆堆焊（PTA）。3、设备主要配置：控制单元的操作面板在堆焊操作室单元内顺手位置,堆焊操作十分方便。堆焊操作室单元内,有滑轨式移动堆焊机头,堆焊机头由可自动调高竖柱、送粉器、摆动器、等离子堆焊等组成,通过水平和纵向滑轨,可方便灵活的调整空间位置。带动钻杆转动的旋转动力头,固定在地板梁上,在地板导轨上有可移动托架,在顶部滑轨承重梁上有可移动吊具,通过托架和吊具,可以很方便装夹钻杆。
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等离子堆焊工艺
1、等离子弧种类
等离子电弧分为非转移弧、转移弧和联合型电弧三种。三种电弧形式均是钨极接电源负极，工件和喷嘴接电源正极。
2、非转移型电弧。电弧形成于钨极与喷嘴之间，随着等离子气流的输送，形成的弧焰从喷嘴中喷出，形成高温等离子焰，主要适用于导热性较好的材料的焊接。但由于电弧能量主要是通过喷嘴传输，喷嘴的使用寿命较短，且能量不宜过大，不太适合于长时间的连续焊接，目前非转移弧在焊接领域应用得越来越少了。
3、转移型电弧。转移型电流是在喷嘴与工件之间形成，由于转移弧难以直接形成，需要先在钨极与喷嘴之间形成细小的非转移弧作为引导，之后过渡到转移弧，当生成转移电弧后，非转移弧同时切断。由于这种方式可以将更多的能量传递给工件，用于焊接，因此转移型电弧普遍地应用于金属材料焊接和切割领域中。
4、混合型电弧。顾名思义，转移电弧和非转移电弧并存，主要用于微束等离子弧焊接和粉末堆焊中。
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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。
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。
西安钻采耐磨堆焊技术
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