镭速多功能自动等离子堆焊工艺系统及参数要求。
审核部门：技术部。
编辑发布：马球。
发布日期：二零一五年十二月二十八日。
一、等离子堆焊工艺参数及堆焊流程。
在等离子堆焊操作过程中，影响堆焊层质量的工艺参数较多，针对不同工件、不同母材、不同合金粉末、不同性能要求，要实现高质量的等离子堆焊，需经过不断调试焊接规范来达到最终所要求的堆焊层。因此，镭速科技在设计等离子堆焊设备时，就考虑到操作者能方便的调整焊接规范，灵活的设置了堆焊工艺流程。
在整个堆焊过程中，各工艺动作按照已经按照一定的先后顺序和时间间隔顺畅的衔接起来，这边是工艺动作程序。
等离子堆焊的控制程序必须满足以下工艺要求：
1、提前开启冷却水箱，提供冷却循环，其目的是为了不把堆焊枪烧损，控制主电路通断的继电器串联在水泵控制回路，以确保只有供冷却水的情况下继电器采吸合。
2、提前开启气体（氩气），滞后关闭工作气体，以保护电极和熔池不被氧化。
3、开启维弧，借助于高频振荡器在喷嘴与钨极之间产生的离子弧，首先引燃非转移弧，之后开启高频起弧。
4、开启自动控制cnc编程系统，按照不同堆焊层要求设定堆焊程序，如需摆动，则在控制面板内编辑摆动程序，镭速自主开发的自动摆动程序已经去掉了传统的焊接摆动器，直接在轴向间摆动，节省空间，增加效率。
5、高频引弧后，开启自动程序开关，工件开始旋转或翻转，用于观察堆焊枪与工件之间的距离和行走状况。
6、开启送粉装置，打开送粉开关及送粉器，调整送粉量。
7、编辑好程序后先切换到主弧，观察行走路径及转速、摆幅等参数，为安全起见，最好先空走一段距离，以观察是否满足堆焊的宽度及路径。
8、开启主弧后直接进行堆焊，调整好堆焊电流和离子气，以确保堆焊层的要求完全满足堆焊质量。
9、工件堆焊完成后，坐标回到起点，送粉闸关闭，主弧关闭，保护气关闭，恢复到开始前的工作状态。
10、堆焊后因工件热量较大时，不应迅速冷却，而是通过合理的保温手段来进行焊后处理。
2、镭速等离子堆焊作业指导。
1 堆焊目的提高工件抗摩擦磨损、粘着磨损性、耐热、耐蚀及抗氧化的综合性能。
2 适用范围适用于金属零部件表面镍、铁基合金粉末堆焊工艺。
3 职责 3.1 专职等离子堆焊员负责产品的堆焊。
3.2 质检科堆焊检验员负责堆焊产品的检验工作。
4 工作程序
4.1 焊接操作、焊接检验人员均需经岗位培训，并持有生产上岗证书。
4.2 焊接工艺规范
4.2.1 公司常用喷焊材料：fe50、fe55、fe60、ni60、wc、go等。
4.2.2 公司焊接设备为离子弧堆焊机。
4.2.3 堆焊技术
4.2.3.1 堆焊尺寸应满足图纸要求。
4.2.3.2 堆焊层硬度应符合设计和使用要求。
4.2.3.3 堆焊层外观应平整光滑，不得有气孔，缩松，裂纹等缺陷。
4.2.4 堆焊母材
4.2.4.1 堆焊母材表面的形状与尺寸一般为圆形或平面、锥形等。
4.2.4.2 基体材料见表1
基体材料 （表1）
4.3 堆焊工艺
4.3.1 焊前准备
4.3.1.1 焊前对已经验收的合金粉末，选择合适的目数，一般在80-270目，特殊要求选用300目以上的粉末。
4.3.1.2 粉末的加工方式分为水雾化和气雾化，针对等离子堆焊工艺要求，建议使用气雾化的粉末，其堆焊质量要高于水雾化工艺的粉末。
4.3.1.3 工件按给定温度预热及保温措施。
几种基材预热温度（表2 ）
上述材料在预热后迅速进行堆焊，堆焊过程中基材的温度还。
会持续上升，堆焊完毕后视堆焊材料来决定是否要保温，并不是所有的基材在堆焊完毕后都要保温，镍基的开裂性大，堆焊后易产生开裂，因此需要进行保温。常规的钴基粉末和硬度较低的铁基粉末在预热后堆焊完毕可以不用保温，硬度越高，抗裂性越差，具体的工艺需要掌握基材和和合金粉末的特性来决定是否需要保温。
4.3.1.
4 对于cr-mo、cr-mo-v、高铬钢、高碳钢基体堆焊镍基粉末要先堆一层过渡层，否则容易开裂，过渡层选择洛氏硬度低于30的材料进行打底。堆焊层厚按照图纸要求需要留至少0.6-1.
5mm的余量来进行二次加工。
4.3.1.5 在堆焊前需要对工件表面进行常规清理，表面粗糙度低于ra6.3，不允许有砂眼和铁锈等氧化物。
4.3.1.6 调整焊枪的位置，保证焊枪喷嘴与定位工件的相互位置。
4.3.1.7 根据工件和焊道成形尺寸的要求（宽和高）预选焊速，送粉量、摆幅宽度、堆焊枪与工件的距离，离子气和送粉气流量等规范参数。
4.3.1.8 开机前先通冷却水，检查送粉、送气、供电系统是否正常，检查无误后方可开机工作。
4.3.2 喷焊过程
4.3.2.1 严格按堆焊工艺细则进行堆焊。
4.3.2.2 调整工艺参数，特别是转移弧电流的大小，要按照熔池状况加以调整。
4.3.2.
3 起弧时送粉量应由小到大，不能突然增大，收弧时送粉量应由大到小，不能突然停止送粉，同时电流应由大到小逐步衰减，其衰减时间一般为5-20s，确保焊缝搭接处平滑过渡，保证接头平整。
4.3.2.4 若发现工件故障，如双弧、结珠等现象，应立即停机检查，清理喷嘴、调整钨极尖端与喷嘴的同轴度，距离和离子气流量，其气流量一般在0.6-1m3/h内调整。
4.3.3 对于结构刚性大的碳钢和低合金钢焊后要进行消除应力退火，对于不锈钢要进行稳定化热处理。
4.3.4 等离子堆焊产品的过程参数都应进行控制，由操作工把控制参数填写在《等离子堆焊参数记录》上。
4.4 焊后检验
4.4.1 经等离子堆焊的零部件、车削或磨削后测量硬度值，等离子堆焊工艺按照粉末标注的实际硬度往下减去3-5度即为标准测试硬度。
前期试机试样的对每批工件进行全检，通过磨合后设备性能及工艺掌握熟练后，每批工件抽检不得少于3％，若在抽查中发现有一个零件不合格，应加倍抽查。检验记录按10%比例记录在《过程检验记录》上。
4.4.2 对堆焊质量有问题的部件进行着色探伤检查，合格后转入其他工序。
4.4.3 在检查中发现的气孔、微裂纹等缺陷，允许将缺陷清除干净后，用与焊接材料相同的焊材及相应工艺进行补焊。
4.4.4 焊缝表面要求平整高于基材至少1mm以上，否则很难进行二次加工，为了保证堆焊质量的完美，特殊的工件有需要开破口的就需要按照工艺要求来进行操作，大型工件堆焊的对焊层厚度在5mm以上的，需要进行两次堆焊才能完成，平面或标准外圆堆焊可选择摆动来进行堆焊。
堆焊后表面不允许有气孔、夹杂、咬边及裂纹存在。
5、堆焊操作步骤。
5.1 操作过程。
5.1.1、准备。
通电之前根据等离子堆焊规范连接好堆焊控制回路，检查供气、供水装置。检查堆焊喷枪各零件是否装配合适，特别要检查钨极和喷嘴的烧损情况，以及钨极和喷嘴之间的距离（即钨极内缩量）。
确认无误后，打开气瓶，打开冷却水箱，接通等离子堆焊设备电源。
5.1.2、气体预置。
按下堆焊设备正面板右上部的离子气预调和保护气预调按钮，此时气体电磁阀打开，开始供气，调节面板上的气体流量计，根据堆焊工艺，设置离子气和保护气流量。
注释：气体预置的主要作用有两个：
检查气体通路，预调气流量。
排出枪内残留空气，防止引弧时电极被氧化。
5.1.3、引燃维弧。
一般采用高频引弧。通过维弧电流调节旋钮调节合适的维弧电流，把起弧方式切换开关打到“高频”，按下维弧开关到“开”，此时钨极跟喷嘴之间会产生瞬间高频，击穿两者之间的空气，引燃维弧。
小心：长时间的高频容易损坏等离子堆焊设备，如果按下开关3秒内没有正常起弧，则应先按下维弧开关到“关”停几秒钟后，再重新引弧。如果多次试图引弧没有成功，则应根据说明书《基本故障预防》里关于不起弧的解决方法，做相应的调整。
5.1.4、开启主弧。
5.1.4.1如使用外接式等离子启动开关，开启主弧时按下外接式堆焊开关。
注意：此时务必把堆焊设备面板上主弧开关打到“关”，否则外接式堆焊开关不起作用。
5.1.4.2不使用外接式堆焊设备开关，开启主弧时把面板上主弧开关打到”开”。
5.1.4.3根据堆焊工艺要求，调节主弧电流至合适值。
5.1.4.4调整堆焊喷枪和工件间的距离到合适的起弧距离，一般为2mm-10mm。（按照不同基材及堆焊要求来设定）
5.1.5堆焊过程。
堆焊过程利用主弧加热和熔化工件，实施堆焊。此时需要严格按照操作说明和培训指南来进行对主弧电流的调节。▲注意：堆焊过程中喷嘴不能接触工件，否则会烧坏喷嘴。
5.1.6关闭主弧。
堆焊过程结束时，按下堆焊开关或把面板上主弧开关打至“关”，关闭主弧。
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