2、等离子堆焊设备

等离子堆焊设备包括焊接电源、电气控制系统、冷却水系统、送粉系统、数控行走系统等。

2.1电源     采用一台具有陡降外特性的500 A直流电源。非转移弧是从电源上接水冷电阻后供电。即共用端是负极，从正极上引出两头，一头接工件，一头经水冷电阻后到喷嘴的下枪体，构成两电源回路。

2.2电气控制部分     三股气路即等离子形成气、送粉气、保护气、均采用氩气，气路与高频振荡器串联使用。控制动作程序：离子气→高频→非转移弧(小弧)→转移弧(大弧)(电流稳定到100 A时，切断高频和小弧)、转台转动、枪体摆动、送粉气、保护气接通→送粉→焊到终点处电流衰减，切断送粉气，保护气衰减→总停。

2.3冷却系统

等离子堆焊机的冷却系统主要是将焊枪工作时由等离子非转移弧和转移弧所产生的热量带走，使焊枪的温升保持在安全的范围之内。虽然不同设备的冷却系统在细节上可能有所不同，但其原理都是一致的：通过水泵不断将冷却水送到枪体中，回流的温度较高的水则通过换热器降温。水冷系统中水的流动方向大致分为两种：种是水从内部流动循环，即通过导电水管(电缆在水管内)从作为正极的下枪体水套流入喷嘴，从喷嘴经绝缘部分流入作为负极的上枪体水套，后流回到循环水箱，此种循环系统外部走线较整齐，冷却效果也较好，但对绝缘部分的可靠性有着较高的要求，一旦漏水，枪体难以修理；种水循环方式是水从下枪体流入喷嘴，再从喷嘴流入外部水管，后经上枪体水套流回到循环水箱。这种水管路较上面显得繁琐，但易于维修。

2.4枪体

等离子堆焊枪的核心部分是等离子弧发生器，辅以水管路、气管路及送粉管路。焊枪的品质对于堆焊质量起着至关重要的作用。等离子焊枪主要有两部分组成，即上枪体和下枪体，是由绝缘体来连结的，性能良好的焊枪应满足：在堆焊过程中，稳定性好，安全性高，堆焊效率高，焊后质量好，喷嘴使用寿命长，操作方便，易于更换，小巧灵活，手工半自动、自动焊皆可用。枪体主要由钨电极、离子气管、陶瓷管、进水管、送粉气管、保护气管、出水管、喷嘴组成。

3、等离子堆焊工艺

3.1等离子弧种类

等离子电弧分为非转移弧、转移弧和联合型电弧三种。三种电弧形式均是钨极接电源负极，工件和喷嘴接电源正极。

非转移型电弧。电弧形成于钨极与喷嘴之间，随着等离子气流的输送，形成的弧焰从喷嘴中喷出，形成高温等离子焰，主要适用于导热性较好的材料的焊接。但由于电弧能量主要是通过喷嘴传输，喷嘴的使用寿命较短，且能量不宜过大，不太适合于长时间的连续焊接，目前非转移弧在焊接领域应用得越来越少了。

转移型电弧。转移型电流是在喷嘴与工件之间形成，由于转移弧难以直接形成，需要先在钨极与喷嘴之间形成细小的非转移弧作为引导，之后过渡到转移弧，当生成转移电弧后，非转移弧同时切断。由于这种方式可以将更多的能量传递给工件，用于焊接，因此转移型电弧普遍地应用于金属材料焊接和切割领域中。

混合型电弧。即转移电弧和非转移电弧并存，主要用于微束等离子弧焊接和粉末堆焊中。

3.2等离子堆焊重要参数

等离子弧堆焊的主要工艺参数是：电压和电流，工作气、送粉气和保护气流量，堆焊速度和送粉量等。

在等离子堆焊过程中，重要的工艺参数是焊接电流，随着焊接电流的增加，等离子弧能量增大，熔化和穿透能力增加。焊接电流主要根据工件材料及堆焊速度和焊粉种类来选定的，电流过大过小都会影响焊后性能。在设定了其他堆焊参数后，焊接电流和焊接速度的对应关系：焊接速度增加，相应焊接电流也须增加；反之，焊接速度降低，焊接电流要减小，当等离子气流量增加时，焊接电流要减小；反之，当等离子气流量减小时，焊接电流要增加。 工作气流量一般取0.25~0.6m3/h。它影响弧焰，使电弧不稳定。

送粉气流量一般为工作气流量的1~2倍。

焊接速度是影响堆焊质量的一个重要参数。在其他条件一定时，焊接速度增加，工件表面的热输入量减小。反之，如果焊速太低，会出现过热现象，直接影响焊接质量。