堆焊机技术 
一、等离子堆焊机的用途及优势
用途：等离子堆焊技术是工业化信息化生产时代下催生的一种先进堆焊工艺，适用范围广泛，目前主要用于金属表面改性，耐磨熔覆，金属表面修复，金属耐磨耐腐耐高温等特殊需求改造等，特别是实现自动化生产后，操作简便，大幅降低了生产成本。
优势：
1、堆焊层组织精密，焊层表面光滑，成型美观。
2、堆焊过程易实现全自动化。
3、使用等离子堆焊工艺，可控制在5%-10%左右的堆焊稀释率，节省能耗。
4、等离子弧温度高、能量集中、稳定性好。
5、工件基体和堆焊熔覆合金层呈冶金结合，结合强度高工件上引起的变形小和残余应力少。
6、可在油污和锈蚀的金属零件表面不经复杂的前处理工艺，等离子堆焊直接进行；
7、设备节能易操作，维修维护容易；
8、堆焊机可控性好，可以通过调节触摸屏上的设置，可很容易地调整速度、功率、气体的流量、达到调节等离子弧的弧长高度、焊道厚度等参数人员可以远距离操控，劳动生产率高。.
9、使用材料范围广，熔敷材料是堆焊合金粉末，不受轧制、拔丝、铸造等加工工艺的限制，配置不同成分的合金粉末可依据不同性能要求，特别适用于那些易于制粉、难于制丝的硬质耐磨合金，以获得所需性能的堆焊层。
二、等离子粉末堆焊的工作原理特点
原里：等离子粉末堆焊是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，等离子束离开后自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺。
优势：由于等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好，熔深可控性强，通过调节相关的堆焊参数，可对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内自由调整。等离子粉末堆焊后基体材料和堆焊材料之间形成融合界面，结合强度高；堆焊层组织致密，耐蚀及耐磨性好；基体材料与堆焊材料的稀释减少，材料特性变化小；利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性，特别是能够顺利堆焊难熔材料，提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性。
三、等离子弧种类及电流、电压选择
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。
（1）非转移型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。
(2) 转移型电弧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领域中。
(3) 混合型电弧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。
电流：在等离子堆焊过程中，随着焊接电流的增加，等离子弧能量增大，熔化和穿透能力增加。在堆焊过程中如果电流过小，填充金属不易熔化，堆焊层与工件无法形成良好的冶金结合，电弧不稳定，容易造成气孔、夹杂及未熔合等多种缺陷。反之，如果电流过大，工件熔化过较多，在增加稀释率的同时，增加了堆焊材料的烧损，降低堆焊层硬度；此外，由于较大的热输入量，工件还易烧穿焊坏，造成保护不良、氧化物多、咬边等严重的焊接缺陷，影响堆焊质量。焊接电流主要根据工件材料及堆焊速度和焊粉种类来选定的，电流过大过小都会影响焊后性能。此外，较大的焊接电流还可能引起双弧现象。因此，在选定焊枪及喷嘴的结构后，焊接电流只能限定在一定范围之内，而这个范围是与其他焊接参数，如等离子气流量和焊接速度等参数相关。在设定了其他堆焊参数后，焊接电流和焊接速度的对应关系：焊接速度增加，相应焊接电流也须增加；反之，焊接速度降低，焊接电流要减小，当等离子气流量增加时，焊接电流要减小；反之，当等离子气流量减小时，焊接电流须增加。
电压：电弧电压过低时，不易引燃电弧，电弧较软，穿度能力弱，不过电弧电压小可以减小母材对于堆 焊材料的稀释率。电弧电压过高，温度升高，冲淡率也增加，不易焊接，难于掌控，不过电压过高，容易引弧。
四、等离子粉末堆焊气体流量控制
送粉气在堆焊过程中起输送焊粉、离子气引燃电弧和保护气保护电弧稳定燃烧的作用，在喷嘴内壁和弧柱之间起堆焊热源的作用，并对电弧进行压缩，增加能量集中度。氩气作为电离介质与电弧的热导体，起熔化堆焊粉末和基材金属作用，并保护钨极、堆焊层和工件在堆焊过程中不被氧化，因此对气体纯度要求较高，以保证电弧稳定燃烧，提供良好的携热性能，同时氩气对钨极和工件与喷嘴没有腐蚀作用。
气体流量包括离子气、保护气和送粉气，在堆焊过程中需要对其分别进行控制。进气口直径一般为6～8mm，调节气体流量时，如果流量过大，容易使电弧喷射速度加快，弧流冲力过大造成翻渣现象，易把喷嘴烧坏。气体流量过小，对电弧压缩能力减小，电弧软弱无力，堆焊热量减少。气体流量对焊接质量影响较大，因此需要慎重选择。
五、等离子粉末堆焊速度及高度选择
速度：在其他条件一定时，焊接速度增加，工件表面的热输入量减小，反之，如果焊速太低，会出现过热现象，直接影响焊接质量；焊接速度和焊接电流以及气体流量之间是相互影响的。
高度： 堆焊过程中，焊枪喷嘴和工件之间的距离对其他参数的影响不是很明显，因为等离子电弧的挺度好，等离子焊接的扩散角仅为5°，基本上是圆柱形。但如果距离过大，熔透能力降低，气体保护质量降低；距离过小则易造成喷嘴被飞溅物粘附，堵塞送粉孔，一般应控制在4～8mm范围内。
六、熔化极气体保护焊种类及应用：
采用的是可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。
以氩气作保护气体的称为氩弧焊（MIG焊），可以焊接碳素钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等材料，并常用来焊接铝及其合金。
以二氧化碳气体作保护气体的称为二氧化碳气体保护焊（以活性气体作保护气的称MAG焊）。二氧化碳气体保护焊按填充焊丝的不同分为实芯二氧化碳气体保护焊和药芯二氧化碳气体保护焊。实芯二氧化碳气体保护焊可以焊接低碳钢、低合金钢。药芯二氧化碳气体保护焊（FCAW焊）不仅可以焊接碳素钢、低合金钢、而且可以焊接耐热钢、低温钢、不锈钢等材料。
七、熔化极气体保护焊焊接电源选择
其中脉冲电流熔化极气体保护焊（-p）是在一定平均电流下，焊接电源的输出电流以一定的频率和幅值变化来控制熔滴有节奏的过渡到熔池；可在平均电流小于临界电流值的条件下获得射流（射滴）过渡，稳定地实现一个脉冲过渡一个（或多个）熔滴的理想状态—熔滴过渡无飞溅。并具有较宽的电流调节范围，适合板厚δ≥1.0mm工件的全位置焊接，尤其对那些热敏感性较强的材料，可有效地控制热输入量，改善接头性能。由于脉冲电弧具有较强的熔池搅拌作用，可以改变熔池冶金性能，有利于******气孔，未熔合等焊接缺陷。
八、熔化极气体保护焊焊接特点：
（1）气体保护焊是一种明弧焊。焊接过程中电弧及熔池的加热熔化情况清晰可见，便于发现问题与及时调整，故焊接过程与焊缝质量易于控制。
（2）气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，降低了焊接成本。
（3）适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。
不足之处：焊接时采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，是不适于在有风的地方或露天施焊；设备较复杂。
九、熔化极气体保护焊焊接注意事项
焊材选择：对于高强度钢、******铝合金、锌含量高的铜合金、铸铁、奥氏体锰钢、钛和钛合金及高熔点金属，熔化极气体保护焊要求将母材预热和焊后热处理，采用特制的焊丝，控制保护气体要比正常情况更加严格。
不宜适用的材料：对低熔点的金属如铅、锡和锌等，不宜采用熔化极气体保护焊。表面包覆这类金属的涂层钢板也不适宜采用这类焊接方法。
金属裂纹：由于焊缝深宽比太大；焊道太窄尤其是角焊缝和底层焊道；焊缝末端处弧坑冷却太快在施焊时容易产生金属裂纹；可增大电弧电压或减少焊接电流一加宽焊道而减少熔深，减慢行走速度以加大焊缝横截面，采用衰减控制以减少冷却速度，适当填充弧坑，在完成焊道顶部采用分段退焊直到焊缝结束。
夹渣：由于采用多道焊短路过度及高行走速度容易产生夹渣，可在焊接后续焊道前******焊缝边上的渣壳，减小行走速度采用含脱氧剂较高的焊丝或提高焊接电压。
熔透过大：由于热输入过大及坡口不合理容易产生熔透过大，可减小送丝速度和电弧电压及提高焊接速度，减少过大的底层间隙，增大钝边高度。
蛇形焊道：由于焊丝伸出长，焊丝矫正机构调整不良，导电嘴磨损严重导致蛇形焊道，可采用保持合理焊丝伸出长度，调整焊丝矫正机构，更换新导电嘴解决。
