CN105171214A - 一种pta中心钨极送粉装置 - Google Patents

一种pta中心钨极送粉装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105171214A
CN105171214A CN201510669847.3A CN201510669847A CN105171214A CN 105171214 A CN105171214 A CN 105171214A CN 201510669847 A CN201510669847 A CN 201510669847A CN 105171214 A CN105171214 A CN 105171214A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tungsten electrode
powder
nozzle
pta
nozzle body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510669847.3A
Other languages
English (en)
Inventor
马玉山
常占东
刘海波
周永兴
何涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuzhong Instrument Co Ltd
Original Assignee
Wuzhong Instrument Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuzhong Instrument Co Ltd filed Critical Wuzhong Instrument Co Ltd
Priority to CN201510669847.3A priority Critical patent/CN105171214A/zh
Publication of CN105171214A publication Critical patent/CN105171214A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02—Plasma welding
    • B23K10/027—Welding for purposes other than joining, e.g. build-up welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种PTA中心钨极送粉装置，包括中空的喷嘴壳体和穿设在喷嘴壳体内的钨极，喷嘴壳体的前端具有喷嘴，喷嘴壳体为双层结构，分为内层和外层，内层和外层之间形成水冷腔，内层和钨极之间形成与喷嘴连通的等离子气室，喷嘴壳体的前端还设有保护气体气室，喷嘴壳体的前端面上环设有与保护气体气室相通的出气口，喷嘴壳体的侧面设有与保护气体气室相通的进气口，钨极上设有轴向分布的送粉通孔。本发明使钨极尖端处等离子气与送粉气合二为一，气流量增大以及粉末的通过可以有效降低钨极的温度且不易堵粉，并且粉末移动方向与等离子气移动方向一致，可降低粉末的飞溅，提高着粉率。

Description

一种PTA中心钨极送粉装置
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域，尤其涉及一种PTA中心钨极送粉装置。
背景技术
PTA焊就是等离子转移弧堆焊，是利用等离子弧作为热源，将堆焊材料(焊丝、焊条或粉末)熔敷到母材上获得堆焊层的方法。
粉末等离子弧堆焊在阀门密封面、发动机阀座、钻探工具、刃具、模具等零件的堆焊中应用广泛。然而，当大零件堆焊时由于热梯度较大将进行长时间堆焊，如此便造成了钨极容易烧损，使焊枪过热而破坏堆焊过程的稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中由于长时间堆焊容易造成钨极烧损的技术问题，本发明提供一种PTA中心钨极送粉装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PTA中心钨极送粉装置，包括中空的喷嘴壳体和穿设在喷嘴壳体内的钨极(钨极与喷嘴壳体内部不接触)，所述喷嘴壳体的前端具有喷嘴，喷嘴壳体为双层结构，分为内层和外层，内层和外层之间形成水冷腔，所述内层和钨极之间形成与喷嘴连通的等离子气室，所述喷嘴壳体的前端还设有保护气体气室，喷嘴壳体的前端面上环设有与保护气体气室相通的出气口，喷嘴壳体的侧面设有与保护气体气室相通的进气口，所述钨极上设有轴向分布的送粉通孔。由于等离子气室和送粉通孔均沿钨极轴向分布，使钨极尖端(前段)处等离子气与送粉气合二为一，气流量增大以及粉末的通过可以有效降低钨极的温度而且不容易堵粉，并且由于送粉通孔与等离子气室沿钨极轴向平行分布，使粉末移动方向与等离子气移动方向一致，可降低粉末的飞溅，提高在工件上的着粉率。
为了保证送粉量，作为优选，所述钨极的前端对准喷嘴，钨极上均匀环设有六个送粉通孔。
为了控制粉末的熔融状态，所述钨极送粉装置还包括非转移电弧电源，所述非转移电弧电源的正极与喷嘴壳体连接，非转移电弧电源的负极与钨极的后端连接。
为了控制被焊工件的熔深和堆焊层稀释率，所述钨极送粉装置还包括转移电弧电源，所述转移电弧电源的正极与被焊工件连接，所述转移电弧电源的负极与钨极的后端连接。
所述钨极送粉装置还包括高频电源，所述钨极送粉装置形成堆焊枪的前枪体，所述钨极的后端与堆焊枪的后枪体相连接，所述高频电源的一端连接在喷嘴壳体上，另一端连接在后枪体上。即高频电源并联在非转移电弧电源上。由于钨极与前枪体有一段距离，故在电源的空载电压加到喷枪上以后，并不能立即产生电弧，还需要在前枪体与后枪体之间并联一个高频电源。高频电源接通使阴极端部与喷嘴之间产生火花放电，于是电弧便被引燃。电弧引燃后，切断高频电路，引燃后的电弧在喷嘴孔道中受到电磁自压缩效应、喷嘴的机械压缩效应及水冷喷嘴产生的热压缩效应三种压缩效应，从而使能量密度大大提高，显著提高传热率和热利用率，使沿钨极自身的送粉通道送入的粉末在等离子焰流中被很快加热到熔融状态并熔敷在工件表面，极大地提高了焊接效率。
本发明的有益效果是，本发明的一种PTA中心钨极送粉装置，通过在钨极上轴向布置送粉通道，使钨极尖端处等离子气与送粉气合二为一，气流量增大以及粉末的通过可以有效降低钨极的温度而且不容易堵粉，并且粉末移动方向与等离子气移动方向一致，可降低粉末的飞溅，提高在工件上的着粉率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种PTA中心钨极送粉装置工作状态的结构示意图。
图2是本发明一种PTA中心钨极送粉装置的径向截面图。
图中：1、喷嘴壳体，11、喷嘴，12、内层，13、外层，14、水冷腔，2、钨极，21、送粉通孔，3、等离子气室，4、保护气体气室，41、出气口，42、进气口，5、高频电源，6、非转移电弧电源，7、转移电弧电源,8、堆焊层，9、被焊工件。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、2所示，是本发明最优实施例，一种PTA中心钨极送粉装置，该装置是堆焊枪的主要结构部分，包括中空的喷嘴壳体1、穿设在喷嘴壳体1内中心的钨极(阴极)2，喷嘴壳体1的前端具有喷嘴11，喷嘴壳体1为双层结构，分为内层12和外层13，内层12和外层13之间形成水冷腔14，水冷腔14内填充有冷却水，内层12和钨极2之间形成与喷嘴11连通的等离子气室3，喷嘴壳体1的前端还设有保护气体气室4，喷嘴壳体1的前端面上环设有与保护气体气室4相通的出气口41，喷嘴壳体1的侧面设有与保护气体气室4相通的进气口42，钨极2的前端对准喷嘴11，钨极2上均匀环设有六个送粉通孔21，送粉通孔21沿钨极2的轴向分布。
钨极送粉装置还包括非转移电弧电源6，非转移电弧电源6的正极与喷嘴壳体1连接，非转移电弧电源6的负极与钨极2的后端连接。
钨极送粉装置还包括转移电弧电源7，转移电弧电源7的正极与被焊工件9连接，转移电弧电源7的负极与钨极2的后端连接。
钨极送粉装置还包括高频电源5，钨极送粉装置形成堆焊枪的前枪体，钨极2的后端与堆焊枪的后枪体相连接，高频电源5的一端连接在喷嘴壳体1上，另一端连接在后枪体上。即高频电源5并联在非转移电弧电源6上。
粉末等离子弧堆焊过程中，堆焊粉末由焊枪中喷出，非转移弧将其加热至熔融状态，转移弧将熔融状态的粉末完全熔化并与母材结合形成堆焊层。
本装置的焊枪结构中，中心为钨极2，钨极2上沿轴向布置六个送粉通孔21，将粉末及送粉气体经钨极2上的送粉通孔21通过，中心向外依次布置有等离子气室3、水冷腔14和保护气体气室4。
由于等离子气室3和送粉通孔21均沿钨极轴向分布，使钨极2尖端(前端)处等离子气与送粉气合二为一，气流量增大以及粉末的通过可以有效降低钨极2的温度而且不容易堵粉，并且由于送粉通孔21与等离子气室3沿钨极2轴向平行分布，使粉末移动方向与等离子气移动方向一致，可降低粉末的飞溅，提高在被焊工件9上的着粉率。堆焊粉末由钨极上的通孔喷出，非转移弧将其加热至熔融状态，转移弧将熔融状态的粉末完全熔化并与被焊工件9(母材)结合形成堆焊层8。钨极2自身的送粉功能还可以简化复杂的枪头结构，使其尺寸变小。改变转移电弧的电流可以控制被焊工件9的熔深和堆焊层稀释率，改变非转移弧的电流能够控制粉末的熔融状态，调节送粉速度和堆焊速度可以控制堆焊层厚度，而调节焊枪的横向摆动幅度可以获得不同宽度的堆焊层8。
本发明一种PTA中心钨极送粉装置使用方法和工作原理是：
非转移型电弧是在钨极2与喷嘴11之间产生，以一定压力送入枪室的工作气体在电弧中电离后，沿喷嘴11的孔道喷出，产生高温与高速的等离子体射流。转移型电弧是在钨极2和被焊工件9之间产生。
由于钨极2与前枪体有一段距离，故在电源的空载电压加到喷枪上以后，并不能立即产生电弧，还需要在前枪体与后枪体之间并联一个高频电源5。高频电源5接通使钨极2端部与喷嘴11之间产生火花放电，于是电弧便被引燃。电弧引燃后，切断高频电路，引燃后的电弧在喷嘴11的孔道中受到电磁自压缩效应、喷嘴的机械压缩效应及水冷喷嘴产生的热压缩效应三种压缩效应，从而使能量密度大大提高，显著提高传热率和热利用率，使沿钨极2自身的送粉通道送入的粉末在等离子焰流中被很快加热到熔融状态并熔敷在被焊工件9表面，极大的提高了焊接效率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种PTA中心钨极送粉装置，其特征在于：包括中空的喷嘴壳体(1)和穿设在喷嘴壳体(1)内的钨极(2)，所述喷嘴壳体(1)的前端具有喷嘴(11)，喷嘴壳体(1)为双层结构，分为内层(12)和外层(13)，内层(12)和外层(13)之间形成水冷腔(14)，所述内层(12)和钨极(2)之间形成与喷嘴(11)连通的等离子气室(3)，所述喷嘴壳体(1)的前端还设有保护气体气室(4)，喷嘴壳体(1)的前端面上环设有与保护气体气室(4)相通的出气口(41)，喷嘴壳体(1)的侧面设有与保护气体气室(4)相通的进气口(42)，所述钨极(2)上设有轴向分布的送粉通孔(21)。
2.如权利要求1所述的一种PTA中心钨极送粉装置，其特征在于：所述钨极(2)的前端对准喷嘴(11)，钨极(2)上均匀环设有六个送粉通孔(21)。
3.如权利要求1所述的一种PTA中心钨极送粉装置，其特征在于：所述钨极送粉装置还包括非转移电弧电源(6)，所述非转移电弧电源(6)的正极与喷嘴壳体(1)连接，非转移电弧电源(6)的负极与钨极(2)的后端连接。
4.如权利要求3所述的一种PTA中心钨极送粉装置，其特征在于：所述钨极送粉装置还包括转移电弧电源(7)，所述转移电弧电源(7)的正极与被焊工件(9)连接，所述转移电弧电源(7)的负极与钨极(2)的后端连接。
5.如权利要求4所述的一种PTA中心钨极送粉装置，其特征在于：所述钨极送粉装置还包括高频电源(5)，所述钨极送粉装置形成堆焊枪的前枪体，所述钨极(2)的后端与堆焊枪的后枪体相连接，所述高频电源(5)的一端连接在喷嘴壳体(1)上，另一端连接在后枪体上。
CN201510669847.3A 2015-10-16 2015-10-16 一种pta中心钨极送粉装置 Pending CN105171214A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510669847.3A CN105171214A (zh) 2015-10-16 2015-10-16 一种pta中心钨极送粉装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510669847.3A CN105171214A (zh) 2015-10-16 2015-10-16 一种pta中心钨极送粉装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105171214A true CN105171214A (zh) 2015-12-23

Family

ID=54893889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510669847.3A Pending CN105171214A (zh) 2015-10-16 2015-10-16 一种pta中心钨极送粉装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105171214A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111411355A (zh) * 2020-03-17 2020-07-14 天津大学 一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置及超高速等离子熔覆方法
CN111765032A (zh) * 2020-06-12 2020-10-13 沈阳航空航天大学 一种滑动弧等离子体-高扰动交叉结构的燃油雾化喷嘴
CN112045290A (zh) * 2020-08-28 2020-12-08 上海一核阀门股份有限公司 用于小口径阀门熔覆堆焊的堆焊头及堆焊装置
CN112894103A (zh) * 2021-03-05 2021-06-04 北京工业大学 一种控制焊接等离子弧热源输出分布的装置及方法
CN113814543A (zh) * 2021-05-23 2021-12-21 福尼斯(南京)表面工程技术有限公司 一种双路送粉电弧混粉合金化的pta焊接方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2083976U (zh) * 1990-12-26 1991-09-04 机械电子工业部哈尔滨焊接研究所 新型粉末等离子堆焊焊枪
JPH08243756A (ja) * 1995-03-03 1996-09-24 Mitsubishi Materials Corp プラズマ肉盛用溶接トーチ及び肉盛溶接方法
CN102489841A (zh) * 2011-11-24 2012-06-13 重庆理工大学 铝合金的合金粉末填充钨极氩弧焊接方法
CN103028825A (zh) * 2011-09-28 2013-04-10 沈阳透平机械股份有限公司 一种核二级泵轴套表面强化处理方法
JP2013248631A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd インサートチップ，プラズマトーチおよびプラズマ加工装置
CN104244557A (zh) * 2014-08-11 2014-12-24 北京交通大学 一种气氛保护同轴送粉等离子枪

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2083976U (zh) * 1990-12-26 1991-09-04 机械电子工业部哈尔滨焊接研究所 新型粉末等离子堆焊焊枪
JPH08243756A (ja) * 1995-03-03 1996-09-24 Mitsubishi Materials Corp プラズマ肉盛用溶接トーチ及び肉盛溶接方法
CN103028825A (zh) * 2011-09-28 2013-04-10 沈阳透平机械股份有限公司 一种核二级泵轴套表面强化处理方法
CN102489841A (zh) * 2011-11-24 2012-06-13 重庆理工大学 铝合金的合金粉末填充钨极氩弧焊接方法
JP2013248631A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd インサートチップ，プラズマトーチおよびプラズマ加工装置
CN104244557A (zh) * 2014-08-11 2014-12-24 北京交通大学 一种气氛保护同轴送粉等离子枪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国机械工程学会焊接学会: "《焊接手册（第3版）》", 31 January 2008, 机械工业出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111411355A (zh) * 2020-03-17 2020-07-14 天津大学 一种用于超高速等离子熔覆的锥形送粉装置及超高速等离子熔覆方法
CN111765032A (zh) * 2020-06-12 2020-10-13 沈阳航空航天大学 一种滑动弧等离子体-高扰动交叉结构的燃油雾化喷嘴
CN111765032B (zh) * 2020-06-12 2022-06-14 沈阳航空航天大学 一种滑动弧等离子体-高扰动交叉结构的燃油雾化喷嘴
CN112045290A (zh) * 2020-08-28 2020-12-08 上海一核阀门股份有限公司 用于小口径阀门熔覆堆焊的堆焊头及堆焊装置
CN112894103A (zh) * 2021-03-05 2021-06-04 北京工业大学 一种控制焊接等离子弧热源输出分布的装置及方法
CN113814543A (zh) * 2021-05-23 2021-12-21 福尼斯(南京)表面工程技术有限公司 一种双路送粉电弧混粉合金化的pta焊接方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105171214A (zh) 一种pta中心钨极送粉装置
EP1894450B1 (en) Generating discrete gas jets in plasma arc torch applications
JP5039043B2 (ja) 耐腐食性コリメータ・ノズルを有するプラズマトーチおよび該ノズルの製造方法
CN101733522B (zh) 小孔tig堆焊枪
CN101434000B (zh) 小内径深孔等离子喷焊枪
CN107186322B (zh) 半裂式空心钨极同轴送丝惰性气体保护焊焊枪
CN101954324B (zh) 一种低压等离子喷涂用等离子喷枪
CN105195875B (zh) 锁孔效应tig深熔焊焊枪
CN102601504A (zh) 一种具有输送双层气流功能的焊炬
JP2006055708A (ja) プラズマ溶射装置
CN204221180U (zh) 小型内孔用粉末等离子熔覆焊炬
CN204075474U (zh) 一种高能量钨极惰性气体保护焊焊枪
CN210633115U (zh) 一种焊枪头和激光电弧复合焊装置
JP3198727U (ja) プラズマ切断トーチ用電極
CN210093634U (zh) 一种金属纳米粉生产用转移弧等离子枪
CN112647037A (zh) 一种四阴极等离子喷涂喷枪装置
CN106735786A (zh) 一种一体化锁孔效应tig深熔焊焊枪
CN110666355A (zh) 一种焊枪头、激光电弧复合焊装置和方法
KR101649496B1 (ko) 플라즈마―미그 하이브리드 용접기의 플라즈마 노즐
CN102489849B (zh) 一种合金粉末填充焊接用同轴送粉自动氩弧焊枪
CN202517177U (zh) 一种具有输送双层气流功能的焊炬
CN108672897A (zh) 一种气旋状态电弧的气体保护焊接方法
CN211128361U (zh) 一种用于粉末球化处理或精细涂覆的等离子体发生器
CN104308349A (zh) 小型内孔用粉末等离子熔覆焊炬
RU213469U1 (ru) Плазмотрон для аддитивного выращивания

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151223