CN106283033A - 一种三阴级转移弧等离子束精细熔覆的方法 - Google Patents

Abstract

发明了一种三阴极转移弧等离子精细熔覆的方法。将常规的单阴极转移弧等离子炬改为三阴极，同时将两侧送粉方式改为中心单孔送粉。此发明的积极效果是：在三阴极转移弧等离子束流集中作用下，热量集中性相比单阴极大大提高，从而大大提高热效率；中心单孔送粉可直接送入三个等离子束流中，瞬间熔化进入熔池，基本杜绝了两侧送粉时由于等离子束流的喷吹而散失合金粉末的现象；由于热效率提高，特别适合于薄层熔覆，可获得1mm以下的熔覆层。

Description

一种三阴级转移弧等离子束精细熔覆的方法

技术领域

本发明属于等离子束精细熔覆领域，主要应用于金属耐磨蚀材料，尤其是金属材料表面强化修复方面。

背景技术

目前，在金属材料表面强化及修复方面，主要有堆焊(埋弧堆焊、明弧堆焊)技术以及熔覆(等离子熔覆、激光熔覆)技术两种，堆焊主要以电弧作为热源，电弧可控性较差，热影响区较深，且一般堆焊较厚涂层；在表面强化修复方面，激光熔覆和等离子束精细熔覆可控性好，可以熔覆较薄涂层，故而在精细熔覆生产中应用较广，但激光熔覆设备成本较高，维护保养要求高；普通等离子束精细熔覆采用转移弧，单阴极等离子炬，其特点是工艺参数调整较困难，且等离子束能量集中性不如激光，精细熔覆时效率仍然较低，严重制约了相应技术的进一步发展。

为了解决等离子束精细熔覆效率低下的缺陷，有必要发明一种高效、低成本、可制备较薄涂层、整体耐磨蚀性能稳定的等离子精细熔覆耐磨蚀涂层的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提高等离子束精细熔覆的效率，减少合金粉末散失率，同时更好地控制熔覆层厚度。

本发明的方法是：采用三阴极等离子束流，中部单孔送粉，适当提高等离子束流的扫描速度。

本发明的生产流程是：三阴极等离子炬每个阴极由独立的等离子电源控制，首先根据工件要求编制好扫描程序，然后同时点燃三阴极等离子炬小弧，稳定后同时点燃三束转移弧等离子束流，从等离子炬中心孔同步送入合金粉末，扫描结束后关闭转移弧和送粉，得到基材表面的精细熔覆层。

附图说明

图1三阴极等离子炬整体结构示意图的俯视图。

1，3—冷却水通道，2—阴极及离子气通道，4—绝缘体，5—送粉通道，6—三阴级中的其中一个阴极。

图2是图1中其中一个阴极的等离子炬侧视图。

图3是其中一个阴极的等离子炬俯视图。

图4是图3中沿A-A方向的剖视图。

具体实施方式

结合图1、图2、图3、图4中的三阴级等离子炬的结构特征再对本发明的实施方式和效果作进一步说明。

(1)、根据工件的熔覆要求编制好程序并保存；

(2)、三阴级等离子炬同时点燃非转移弧，稳定后三阴级等离子炬同时点燃转移弧，再同步送入合金粉末，根据编制好的程序进行熔覆过程，完成后关闭转移弧，同时停止送粉。其熔覆操作过程可参照发明专利：真空等离子束表面熔覆耐磨蚀涂层的方法(ZL02110167.1)。

本发明的积极效果是：将单阴极等离子炬改为三阴极等离子炬，将送粉由两侧双孔送粉改为中心单孔送粉，由于三束等离子束流同时作用，热效率高，热量均匀性好，三束等离子束流在周围炽燃，送入的合金粉能瞬间熔化进入熔池，基本上无粉末散失，提高了粉末利用率，同时提高了熔覆效率，特别是对薄涂层的适应性好，可以完成1mm以下较薄涂层的熔覆。

Claims (2)

1.一种三阴级转移弧等离子炬的结构设计。其特征是：改传统的单阴极转移弧等离子炬为三阴级转移弧等离子炬，将三个阴极均匀排布在圆周，三个单阴极等离子炬组合成为一个三阴级等离子炬；改常规等离子束流两侧双孔送粉方式为中心单孔送粉。

2.一种三阴级转移弧等离子束精细熔覆的方法。其特征是：在沿圆周均匀排布的指向中心的三阴级转移弧等离子束流作用下，等离子炬中心的单孔送粉孔同步送入合金粉末，在等离子束流中瞬间熔化进入熔池并和基体形成冶金结合层。此方法可使等离子束能量更集中，同时避免粉末散失，提高熔覆效率，并可熔覆1mm以下涂层。