冷轧辊之等离子弧堆焊技术

时间：2016-12-20 作者：91再生 来源：91再生网

冷轧辊之等离子弧堆焊技术

 

今天小编就给大家科普下等离子弧堆焊技术。等离子弧堆焊工艺说白了也就只是表面涂覆技术的一个分支，是焊接工艺方法在表面工程领域中的重要应用。与其它类型的表面工程技术如化学领域中的电镀、热处理领域中的表面热处理和化学热处理等相比，等离子弧堆焊是一种表面处理新技术在国内外获得了很快的发展。

 

下面说下等离子弧堆焊技术的原理：

 

耐磨材料等离子弧堆焊技术是采用等离子弧堆焊方法，利用等离子弧的高温，电流密度大的特点。将高硬度质颗粒均匀地钎镶于堆焊层金属中，而硬质颗粒不产生熔化或很少产生熔化.形成复合堆焊层.这种复合堆焊层是由两种以上在宏观上具有不同性质的异种材料组成.一种是在堆焊层中起主要耐磨作用的碳化物硬质颗粒，一般为铸造碳化钨，碳化铬，碳化硼，烧结碳化钨等.从原则上讲各种碳化物，硼化物甚至硬度更高的金刚石都可以作为复合堆焊层的组成物.目前国内外工业上复合材料等离子弧堆焊应用焊接较多的硬质颗粒是铸造碳化钨，它是由共晶组成，硬度为250～300.堆焊层的另一种组成金属是起"牯结"作用的基材金属，也称之为胎体金属，它是堆焊层中的基体.一般认为，硬质颗粒与胎体金属的结合是钎焊结合，堆焊层与母材的结合为冶金结合。

 

接下来是特点

 

等离子弧是利用特制的焊枪，在阴极和冷喷嘴之间或者阴极和工件之间，使气体电离形成的电弧（又称压缩电弧）。当电弧穿过水冷喷嘴小孔时，受到冷气流和水冷喷嘴孔壁的冷却作用，电弧将产生以下三种压缩效应：

 

(1)热压缩效应

 

紫铜喷嘴具有良好的导电性和导热性，由于受到水冷，喷嘴孔壁的温度很低。因此，进入喷枪气室内具有一定压力的气体离孔壁越近，其电离度越低，与孔壁贴近的冷气层基本上未电离，而是中性气体，这样使电弧和孔壁之间形成一圈既绝缘又隔热的中性气流层，电弧电流被迫集中到气体电离程度高的中心部位，电弧电流截面的收缩使电流密度增加，全部过程即为热压缩的有效反应。

 

(2)机械压缩效应

 

等离子弧柱周围的冷气层依附在喷嘴孔道的壁面。因此喷嘴孔径基本上确定了环形冷气流层的直径，也确定了等离子弧的粗细。显然喷嘴孔径及其几何尺寸除通过热压缩效应实现对电弧不同程度的压缩外，还起到对电弧的机械压缩作用。

 

(3)自磁压缩作用

 

电弧电流有一定的流向，弧柱相当于一束电流方向相同的平行导体。每根通电导体都在它周围产生磁场，在电磁力的作用下，使弧柱受到指向弧柱中心的压缩力，从而弧柱受到压缩。

 

这三种压缩效应使电弧弧柱的截面积缩小，带电粒子密度增大，电场强度提高，这种压缩了的电弧称为等离子弧。

 

等离子弧具有如下特点：

 

(1)等离子弧温度高、热量集中

 

由于等离子弧具有压缩作用，故其中心温度可达10000～50000K，能量密度可高达10～10W/cm。由于等离子弧温度高，因此被加工材料一般不受熔点的限制。

 

(2)等离子弧热稳定性好

 

由于等离子弧中的气体是充分电离的，所以其电弧更稳定。等离子弧电流和电弧电压相对于弧长在一定范围内的变化不敏感，即在弧柱较长时仍能保持稳定燃烧，没有自由电弧易飘动的缺点。

 

(3)等离子弧具有可控性

 

等离子弧可以在很大范围内调节热效应，除了改变输入功率外，还可以通过改变气体的种类、流量及改变喷嘴的结构尺寸来调节等离子弧的热能和温度；可以通过选择不同的工作气体来调整等离子弧工作气氛；可以通过改变电弧电流、气体流量和喷嘴压缩比来调节电弧的刚度。

 

好啦，以上呢就是今天的全部内容了。贪多嚼不烂 每天学习一点，终会成为大师。

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