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等离子弧焊的改进形式

 发布于: 2013/3/30 11:27:24

    等离子弧焊的改进形式有以下几种:
    脉冲等离子弧焊;
    程序控制的手工等离子弧焊:
    热丝等离子弧焊;
    微束等离子弧焊;
    变极性等离子弧焊(VPPA);
    等离子弧喷涂。
    等离子是弧焊也可采用脉冲电流,具有类似于脉冲GTAW的优点。脉冲电流用于增大熔深,而基值电流用来凝固焊缝,并冷却钨极和喷嘴。这种方法有利于熔池的保持,适合于空间位置的焊接,可采用与脉冲GTAW同样的控制系统。
    等离子弧焊也可采用程控方式。这种方式需采用可编程电源,其优点是适合多种类型的焊接工作。程序的复杂程度取决于具体的焊接工作性质。除了电流程序外,有时还要对等离子气流量进行编程控制。通过对等离子气流量进行程控,有利于获得稳定的小孔闭合。这种程控的等离子弧非常适合于管接头根部焊道的焊接,因为管接头根部焊道要求小孔必须闭合。

变极性等离子弧焊接实例

    等离子弧焊时,可采用与GTAW相同的填丝方式,也可采用热丝技术。热丝等离子弧焊主要用于管道焊接和表面堆焊。
    电流为110A的微束等离子弧焊用于超薄材料的精密焊接,焊接时需要采用精密的行走机构和高精度的工装夹具。
    自动等离子弧焊广泛用于飞行器、喷气式发动机及精密仪器等制造业。
    变极性等离子弧焊是最近才出现的一种焊接方法,通常简写为VPPA。这种方法是应航空工业的需要而开发的,主要用于焊接厚度较大的铝合金工件,特别是航天飞机的外油箱等。研究表面,缩短正极性半波的维持时间并提高反极性半波的维持时间,可提高阴极清理作用。经验表明,正极性半波维持时间为2~5ms时,需匹配15~20ms的反极性半波维持时间。变极性等离子弧焊需要采用特殊的电源,这种电源实际上是利用电子开关连接起来的两个电源,正极性半波和反极性半波的电流大小及维持时间均是可调的,这种波形控制可给工件提供足够强的阴极清理作用和足够大的热量。这种波形通过等离子弧焊枪的耦合而输出,在工件上形成稳定的小孔效应。美国航天飞机项目的外油箱就是利用变极性等离子弧焊焊接的。图5.22示出了用变极性等离子弧焊焊接外油箱的实例。
    等离子弧喷焊(PTA)是一种热喷焊工艺。所用的设备与等离子弧喷涂相同,与等离子弧喷涂不同的是,等离子弧喷焊的熔敷金属和母材金属发生熔合。图5.23示出了等离子弧喷焊示意图,喷焊层厚度明显大于喷涂层厚度。喷焊后没有任何熔渣,熔敷层平滑均匀,致密度达到100%,而且与工件之间具有良好的冶金结合,采用单层焊就可保证很低的稀释率。等离子弧喷涂通常采用粉末状喷焊材料,因为所用的喷焊材料通常是高硬度的合金,不能拉拔成丝状。这种方法常用来在工件表面喷焊耐磨层。等离子弧喷焊层的厚度和形状均容易控制,单道喷焊就可喷出1/20~3/16in(1.25~4.75mm)厚的涂覆层。喷焊层用于装配精度 要求很高的工件时,其表面必须进行预先打磨。

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