表3.7.9 典型的微束等离子弧焊的焊接规范 焊件材料 板厚/mm 0.025 0.075 0.125 0.175 0.25 0.2 0.2 不锈钢 0.1 0.25 1.0 0.25 0.75 1.2 1.6 2.4 3.2 0.15 0.56 镍合金 0.71 0.91 1.2 0.15 钛 0.2 0.37 0.55 哈斯特洛依合金 0.125 0.25 0.5 0.4 康铜丝 ?0.05 ?0.1 焊接速度/(mm?min-1) 127 153 375 775 320 370 270 275 200 125 150 254 200 254 300 150?200 150?200 125?175 125?150 150 150 125 250 250 200 250 500 电流/A 0.3 1.6 1.6 3.2 5 4 4.3 3 .3 6.5 2.7 6 10 13 46 90 100 5 4?6 5?7 6?8 10?12 3 5 8 12 4.8 5.8 10 13 0.5 电压/V 30 26 25 24 24 25 22 0.68 Ar 0.28 Ar 8 0.75 对接焊 0.2 Ar He+25%Ar 8 2 0.75 手工对接 等离子气流量(氩气) /(L ?min-1) 0.2 0.2 0.28 0.25 0.5 0.4 0.4 0.15 0.6 0.6 0.28 0.28 0.42 0.47 0.7 0.7 0.4 0.28 0.28 0.33 0.38 Ar+8%H2 7 0.8 对接焊 保护气流量 /(L ?min-1) 种类 Ar+1%H2 Ar+1%H2 Ar+0.5%H2 Ar+4%H2 Ar Ar Ar Ar Ar Ar Ar+1%H2 Ar+1%H2 Ar+8%H2 Ar+5%H2 Ar+5%H2 Ar+5%H2 Ar 流量 8 8 7 9.5 7 6 5 4 6 11 9.5 9.5 7 12 12 12 5 喷嘴孔径/mm 0.75 0.75 0.75 0.6 0.8 0.8 0.6 0.8 1.2 0.75 0.75 0.8 1.3 2.2 2.2 0.6 手工对接 对接焊 (铜衬垫) 卷边焊 备注 4.2 3 0.9 0.6 端头对接
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续表3.7.9 焊件材料 板厚/mm ?0.75 不锈钢丝 ?0.75 ?0.12 镍丝 ?0.37 ?0.37 钽丝与镍丝 紫铜 ?0.5 0．025 0．075 0.2s/焊点 125 150 0.9 0.1 1.1 1.0 2.5 0.3 10 0.28 0.28 0.28 0.28 0.2 0.28 0.28 Ar+15%H2 Ar Ar Ar+3%H2 Ar Ar+0.5%H2 Ar+15%H2 9.5 9.5 9.5 0.75 0.75 0.75 7 0.75 7 0.75 焊接速度/(mm?min-1) 电流/A 1.7 电压/V 等离子气流量(氩气) /(L ?min-1) 0.28 Ar+15%H2 7 保护气流量 /(L ?min-1) 喷嘴孔径/mm 0.75 搭接时间1s； 并接时间0.1s 搭接 热电偶 点焊时间0.2s 点焊 卷边对接 备注 7.5 脉冲等离子焊机
7.5.1 脉冲等离子焊的特点
脉冲等离子焊机一般采用频率为50Hz以下的脉冲弧焊电源，脉冲电源的形式主要为晶闸管式、晶体管式及逆变式。与一般等离子焊相比，脉冲等离子焊的优点是，
1) 焊接过程更加稳定；
2) 焊接线能量易于控制，能够更好地控制熔池，保证良好的焊缝成形； 3）焊接热影响区较小、焊接变形小；
4）脉冲电弧对熔池具有搅拌作用，有利于细化晶粒，降低裂纹的敏感性； 5）可进行全位置焊接。
脉冲等离子焊的工艺参数有：脉冲电流（Ip）、基值电流（Ib）、脉冲频率（f）、脉宽比tp/(tp+tb)。脉冲等离子焊接适用于管道的全位置焊接，薄壁构件以及热敏感性强的材料的焊接。
7.5.2 脉冲等离子焊机的技术参数
表3.7.10列出了国产脉冲等离子焊机的技术参数。 7.5.3脉冲等离子焊的工艺参数
脉冲等离子焊的典型工艺参数见表3.7.11。
7.6 等离子堆焊机
等离子堆焊是一种较新的堆焊工艺，具有熔深浅、熔敷率高、稀释率低等优点。根
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表3.7.10 常用国产脉冲等离子焊机的技术参数 型号 电源输入电压/V 额定电源容量/kVA 电流调节范围/A 脉冲电流/A 基值电流/A 脉冲频率/Hz 脉宽比/% 控制箱电源电压/V 机头行程/mm 焊车行走速度/ (m?h-1) 焊炬调节范围/mm 填充丝直径/mm 等离子气流量/(l?h-1) 保护气流量/(l?h-1) 电极直径/mm 冷却水压力/MPa 冷却水流量/(L ?min-1) 外形尺寸 /mm 质量/kg 电源 控制箱 电源 控制箱 MLH-1-5 380 0?5 0.02?0.14 7?50 36 200 4.5?375 氩：12?390；氢：0.3?12 0.3 >0.4 1240?650?1280 300 LH-250 380 21 20?300 20?300 20?250 1.67?5 5?100 220 10?100 30 0.8?1.2 <400 1600 2.5?4.5 0.3 3 820?550?1220 810?650?1512 75 350 13
LH1-250 380 21 20?300 0.4?5 5?100 220 10?100 <300 800?1000 2.5?4.5 0.3 820?550?1220 810?650?1512 75 350 LH2-300 380 40 30?600 30?600 30?550 0.5?15 20?80 380 800 10?50 上下：270，前后：80，左右：800 20?300 200?800 4 >0.2 900?560?1030 550?550?1250 520 50 LHM-315 220/380/440 33.6 37?510 20?270 908?565?760 218
表3.7.11脉冲等离子焊的典型工艺参数 材料种类 板厚度/mm Ib/A Ip/A f/Hz 不锈钢 3 4 6 3 0.05+0.05（内圆） 0.05+0.15（内圆） 0.05+0.05（外圆） 70 50 90 40 0.12 0.12 0.12 100 120 170 90 0.5 1.2 0.55 2.4 1.4 2.9 3 10 10 10 12/21 21/35 10/17 10/16 2/5 2/5 2/5 tp/(tp+tb) 离子气流量 /(L ?min-1) 5.5 6.0 6.5 6.0 0.6 0.6 0.6 焊接速度/(mm?min-1) 400 250 202 400 45 45 35 钛 不锈钢波纹管膜片 据堆焊时所使用的填充材料，等离子弧堆焊机可分为四种：热丝堆焊机、冷丝堆焊机、粉末堆焊机以及熔化极等离子堆焊机。
7.6.1 冷丝堆焊机
冷丝堆焊与填充焊丝的熔入型等离子弧焊接相同，其设备也与填充焊丝的强流等离子焊设备相似。由于这种方法的效率很低，目前已很少使用。
7.6.2 热丝等离子堆焊机
热丝等离子堆焊综合了热丝TIG焊及等离子焊的特点。焊机由一台直流电源、一台交流电源、送丝机、控制箱、焊枪以及机架等组成。直流电源用作焊接电源，用于产生等离子电弧，加热并熔化母材和填充焊丝。交流电源作为预热电源，在自动送入的焊丝中通以一定的加热电流，以产生电阻热，从而提高熔敷效率并降低对熔敷金属的稀释程度。对于单丝堆焊焊机，预热电源的两极分别接焊丝和工件；对于双丝堆焊焊机，电源的两个电极分别接两根焊丝，堆焊时应选择合适的预热电流，使焊丝在恰好送进到熔池时被电阻热所熔化，同时两根焊丝间又不产生电弧。这样可减小焊接电流，从而降低熔敷金属的稀释率。此外，热丝堆焊还有利于消除堆焊层中的气孔。 热丝等离子堆焊主要用于在表面积较大的工件上堆焊不锈钢、镍合金、铜及铜合金等。
表3.7.12给出了国产LS-500-2双热丝等离子弧堆焊机的技术参数。
7.6.3 熔化极等离子堆焊机 熔化极等离子堆焊机的原理图如图3.7.5所示。这种焊机事实上是通过一种特殊的等离子弧焊枪将等离子弧焊和熔化极气体保护焊组合起来。焊接过程中产生两个电弧，一个为等离子弧，另一个为熔化极电弧。根据等离子弧的产生方法，可分为水冷铜喷嘴式及钨极式两种。前者的等离子弧产生在水冷铜喷嘴与工件之间，如图3.7.5a所示；后者的等离子弧产生在钨极与工件之间，如图3.7.5b所示。熔化极电弧产生在焊丝与工件之间，并在等离子弧中间燃烧。整个焊机需要两台电源。其中，一台为陡降特性的电源，其负极接钨极或水冷铜喷嘴，正极接工件；另一台为平特性电源，其正极接焊丝，负极接工件。 熔化极堆焊机既可用于焊接，也可用于堆焊。焊接时，选用较小的焊丝电流，此时熔滴过渡为大滴过渡；堆焊时，选用较大的焊丝电流，熔滴过渡为旋转射流过渡。 与一般等离子焊及熔化极气体保护焊相比，熔化极等离子焊具有下列优点：
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1）焊丝受到等离子弧的预热，熔化功率大；
2）由于等离子流力的作用，在进行大滴过渡及旋转射流过渡时，均不会产生飞溅； 3）熔化功率和工件上的热输入可单独调节； 4）可焊接铝及铝合金； 5）焊接速度快。
表3.7.13给出了国产熔化极等离子弧堆焊机的技术参数。
3.7.12 国产LS-500-2双热丝等离子弧堆焊机的技术参数 型号 工作电压/V 空栽电压/V 电流调节范围/A 负载持续率/% 电源功率/kVA 铈钨极直径/mm 填充丝直径/mm 堆焊层厚度/mm 填充丝输送速度/(m?h-1) 电弧摆动频率/Hz 焊枪摆动幅度/mm 电源 型号 输入电压/V 控制箱输入电压/V 气体流量/(l?h-1) 焊接速度/(m?h-1) 外形尺寸/mm （长?宽?高） 电源 控制箱 焊接工作台 电源 控制箱 等离子气 保护气 LS-500-2 20?30 80 30?600 80 36.4 5 1.2?2.5 2?5 50?800 0.5?3 0?25 ZDK-500 380（3相、50Hz） 220 100?1000 160?1600 2?50 900?560?1030 550?500?1250 1500?500?2000 520 50 8 质量/kg 冷却水流量(L ?min-1) 7.6.4粉末堆焊机 粉末堆焊机与一般等离子焊机大体相同，只不过利用粉末堆焊焊枪代替等离子焊机中的焊枪。粉末堆焊焊枪一般采用直接水冷并带有送粉通道，所用喷嘴的压缩孔道比一般不超过1。等离子堆焊时，一般采用转移弧或混合型弧。除了等离子气及保护气外，还需要送粉气。送粉气一般采用氩气。
粉末堆焊具有生产率高，堆焊层稀释率低、质量高，便于自动化等特点，是目前应用
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等离子弧焊设备.doc
