等離子弧噴焊

中文名稱

等離子弧噴焊

英文名稱

plasma arc spray welding

定　　義

采用轉(zhuǎn)移型等離子弧為主要熱源，在金屬基材表面噴焊合金粉末的方法。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），材料科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)（二級學(xué)科），材料合成、制備與加工（三級學(xué)科），表面改性和涂層技術(shù)（四級學(xué)科）

噴焊槍首先在陰極與前槍體間引燃非轉(zhuǎn)移弧，接著利用非轉(zhuǎn)移弧產(chǎn)生的導(dǎo)電性好的等離子射流，引燃陰極與工件間的轉(zhuǎn)移弧。在轉(zhuǎn)移弧建立后，載粉氣體向噴槍送粉，粉末被焰流加熱后落入工件上的熔池中，形成合金噴焊層。

這一過程分成噴涂和重熔個過程，并同時進(jìn)行。由于噴焊采用柔性弧，因此粉末的速度不高，且一般不會完全熔化。落入熔池的粉末進(jìn)人轉(zhuǎn)移弧的陽極區(qū)，受高溫而迅速熔化。電弧對熔池有較強的攪拌作用，使重熔充分，熔融金屬中的氣體和熔渣能充分排出。由于工件受熱產(chǎn)生熔池，涂層材料與基材金屬有一定程度的互熔。

與火焰粉末噴焊相比，等離子噴焊層與基材的結(jié)合是互相熔合，后者是釬焊熔敷。等離子噴焊層5%~ 15%的沖淡率，而后者沒有。此外，等離子噴焊層的氧化物假消家開何動一個題的和我夾雜和氣孔率更低。2100433B 解讀詞條背后的知識 上海多木實業(yè)有限公司 上海多木實業(yè)有限公司官方帳號

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等離子弧焊是指利用等離子弧高能量密度束流作為焊接熱源的熔焊方法。等離子弧焊接具有能量集中、生產(chǎn)率高、焊接速度快、應(yīng)力變形小、電孤穩(wěn)定且適宜焊接薄板和箱材等特點，特別適合于各種難熔、易氧化及熱敏感性強的金屬材料(如鎢、鉬、銅、鎳、鈦等) 的焊接。氣體由電弧加熱產(chǎn)生離解，在高速通過水冷噴嘴時受到壓縮，增大能量密度和離解度，形成等離子弧。它的穩(wěn)定性、發(fā)熱量和溫度都高于一般電弧，因而具有較大的熔透力和焊接速度。形成等離子弧的氣體和它周圍的保護(hù)氣體一般用純氬。根據(jù)各種工件的材料性質(zhì)，也有使用氦、氮、氬或其中兩者混合的混合氣體的。

按電極的不同接法，等離子弧分為轉(zhuǎn)移型弧、非轉(zhuǎn)移型弧、聯(lián)合型弧三種。

電極接負(fù)極、噴嘴接正極產(chǎn)生的等離子弧稱為非轉(zhuǎn)移型弧。用于焊接或切割較薄的材料。

電極接負(fù)極、焊件接正極產(chǎn)生的等離子弧稱為轉(zhuǎn)移型弧。適用于焊接、堆焊或切割較厚的材料。

電極接負(fù)極、噴嘴和焊件同時接正極．則非轉(zhuǎn)移弧和轉(zhuǎn)移弧同時存在，稱為聯(lián)合型弧。適用于微弧等離子焊接和粉末材料的噴焊。

等離子弧按導(dǎo)電方式可分為非轉(zhuǎn)移型、轉(zhuǎn)移型和混合型3種（見圖1）。它們的區(qū)別主要是：非轉(zhuǎn)移型的電源正極接噴嘴，而轉(zhuǎn)移型電源正極接工件（一般先按非轉(zhuǎn)移型接線產(chǎn)生等離子弧后再過渡到轉(zhuǎn)移型）,混合型的電源正極同時接噴嘴和工件。這3種方式一般都使用具有直流陡降外特性的電源?？蛰d電壓高低與使用的氣體有關(guān)，若使用氬時，空載電壓為65～100伏，而使用氮或氫時為250～400伏。

轉(zhuǎn)移型等離子弧溫度高(10000～52000℃）,有效熱利用率高，主要用于切割、焊接(見等離子弧焊)和熔煉金屬。切割的金屬有銅、鋁及其合金、不銹鋼、各種合金鋼、低碳鋼、鑄鐵、鉬和鎢等。常用的切割氣體為氮或氫氬、氫氮、氮氬混合氣體。常用的電極為鈰鎢或釷鎢電極，采用壓縮空氣切割時使用的電極為金屬鋯或鉿。使用的噴嘴材料一般為紫銅或鋯銅。切割不銹鋼、鋁及其合金的厚度一般為 3～100毫米，最大厚度可達(dá)250毫米。70年代后，又發(fā)展了雙層氣體等離子弧切割、筆式微束等離子弧切割和水壓縮等離子弧切割等，這些方法能減小工件的切縫寬度，提高切割質(zhì)量。

非轉(zhuǎn)移型等離子弧溫度最高可達(dá)18000℃,主要用于工件表面噴涂耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的高熔點金屬或非金屬涂層，也可以切割薄板金屬材料，還可以作為金屬表面熱處理的熱源?；旌闲偷入x子弧主要用于微束等離子弧焊接和粉末堆焊。