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平頂山市科迅網絡科技有限公司
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13409311234

石油鉆桿自動化熔覆 石油鉆桿堆焊 石油鉆桿等離子焊機 等離子堆焊石油鉆桿 石油鉆桿自動化焊接 上海多木

產品價格 ¥50000.00元/臺

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店鋪信息

所在地區:河南

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公司網址:http://www.19890515.com/com/pds518/

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在線客服:

產品詳情

品牌:
多木
型號:
DML-V02BD
作用原理:
等離子

 

本方案設備由焊接機器人、焊接變位機、電器控制柜、等離子粉末棧焊機等部分組成,各組成部分聯動實現自動化棧焊。所以本套方案采用的焊接機械人可以編程或試教的方式確定棧焊的路徑,與閥門的棧焊面吻合,實現閥門的理想棧焊。同時本套設備還可用于其他產品的圓形端面棧焊、外圓棧焊、內孔棧焊等,適用于閥門、軸、軋輥等多種產品的棧焊。

本方案中,一機雙工位的工作模式,即采用一臺等離子焊機、一臺機器人配合兩套變位機進行棧焊。效率高節約空間。選用了我公司自產的等離子粉末棧焊機,具有良好的通信功能,可以與焊接機器人實現無縫對接,焊接指令的發出均可由焊接機器人控制。

焊接過程可根據棧焊需求變化焊接參數,滿足優質棧焊的需求。

 

二、系統配置

 

序號

項目名稱

規格型號

數量

備注

1

焊接機器人

MOTOMAN-MH12

1


 

2

機器人控制柜

DX-200

1


 

3

配電控制柜

非標

1


 

4

機器人示教盒


 

1


 

5

焊接變位機

(伺服電機、星形減速機、回轉支撐)

DHB-3000

1


 

6

焊接小變位機

DMH-600

1


 

7

加大圓型卡盤


 

1

直徑加大到1.8

8

送絲機

DM-DSS01

1


 

9

機器人安裝座

非標

1


 

多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量多功能等離子棧焊機質量

技術介紹

編輯

等離子弧棧焊工藝是表面強化技術的一個分支。它以聯合型或轉移型等離子弧作為熱源,采用合金粉末或焊絲作為填充金屬,棧焊時將工件表面及棧焊材料同時熔化,并使兩種材料相互混合構成熔池,熔池經冷凝結晶形成棧焊層。

等離子棧焊技術出現于20世紀60年代。發展初期,主要用于修復損壞的零件,如恢復零件的形狀尺寸等。后逐漸將恢復形狀尺寸與強化表面及表面改性相結合。80年代以后,等離子棧焊技術的應用領域進一步擴大,從表面修復擴展到制造業。進入90年代以來,受先進制造技術發展的影響,對等離子棧焊設備的研究越來越深入。國外設備對棧焊過程的主要工藝參數可進行自動檢測和自動模擬控制,同時對試驗數據建立數據庫進行微機處理,從而大大提高了棧焊自動化程度。近年來,等離子棧焊技術與智能控制技術(CAD/CAM)和密磨削技術相結合的近凈型技術(Near Net Shape)引起制造業的廣泛關注,同時其應用范圍也不斷擴大。

產生及特點

編輯

等離子弧是利用特制的焊,在陰極和冷噴嘴之間或者陰極和工件之間,使氣體電離形成的電?。ㄓ址Q壓縮電?。?。當電弧穿過水冷噴嘴小孔時,受到冷氣流和水冷噴嘴孔壁的冷卻作用,電弧將產生以下三種壓縮效應:

(1)熱壓縮效應

紫銅噴嘴具有良好的導電性和導熱性,由于受到水冷,噴嘴孔壁的溫度很低。因此,進入噴氣室內具有一定壓力的氣體離孔壁越近,其電離度越低,與孔壁貼近的冷氣層基本上未電離,而是中性氣體,這樣使電弧和孔壁之間形成一圈既絕緣又隔熱的中性氣流層,電弧電流被迫集中到氣體電離程度高的中心部位,電弧電流截面的收縮使電流密度增加,全部過程即為熱壓縮的有效反應。

(2)機械壓縮效應

等離子弧柱周圍的冷氣層依附在噴嘴孔道的壁面。因此噴嘴孔徑基本上確定了環形冷氣流層的直徑,也確定了等離子弧的粗細。顯然噴嘴孔徑及其幾何尺寸除通過熱壓縮效應實現對電弧不同程度的壓縮外,還起到對電弧的機械壓縮作用。

(3)自磁壓縮作用

電弧電流有一定的流向,弧柱相當于一束電流方向相同的平行導體。每根通電導體都在它周圍產生磁場,在電磁力的作用下,使弧柱受到指向弧柱中心的壓縮力,從而弧柱受到壓縮。

這三種壓縮效應使電弧弧柱的截面積縮小,帶電粒子密度增大,電場強度提高,這種壓縮了的電弧稱為等離子弧。

等離子弧具有如下特點:

(1)等離子弧溫度高、熱量集中

由于等離子弧具有壓縮作用,故其中心溫度可達1000050000K,能量密度可高達1010W/cm。由于等離子弧溫度高,因此被加工材料一般不受熔點的限制。

(2)等離子弧熱穩定性好

由于等離子弧中的氣體是充分電離的,所以其電弧更穩定。等離子弧電流和電弧電壓相對于弧長在一定范圍內的變化不敏感,即在弧柱較長時仍能保持穩定燃燒,沒有自由電弧易飄動的缺點。

(3)等離子弧具有可控性

等離子弧可以在很大范圍內調節熱效應,除了改變輸入功率外,還可以通過改變氣體的種類、流量及改變噴嘴的結構尺寸來調節等離子弧的熱能和溫度;可以通過選擇不同的工作氣體來調整等離子弧工作氣氛;可以通過改變電弧電流、氣體流量和噴嘴壓縮比來調節電弧的剛度。

原理及特點

編輯

2.2.1 等離子弧棧焊的原理

等離子弧按電源的連接方式分為轉移型和非轉移型兩種基本形式。轉移型的電源兩極分別接于電極與工件,電弧在它們之間燃燒,水冷噴嘴起收縮作用。非轉移型的電源兩極分別接于電極和水冷噴嘴上,工件不接電源,噴嘴既是電極,又起收縮作用。轉移型與非轉移型同時存在的稱為混合型等離子弧,棧焊是以混合型和轉移型等離子弧為熱源。圖2為等離子弧棧焊原理示意圖。

在采用聯合型等離子弧棧焊時,一般采用兩臺獨立的直流弧焊機作電源,分別供給非轉移弧和轉移弧。合金粉末在弧柱中被預先加熱,呈熔化或半熔化狀態,噴射到工件熔池里,在熔池里充分熔化,并排出氣體和浮出熔渣。通過調節轉移弧和非轉移弧電流、送粉量和其他工藝規范參數,來控制合金粉末的熔化及傳遞給工件的熱量。隨著焊和工件的相對移動合金熔池逐漸凝固,在工件上獲得高密度、高結合強度的棧焊組織結構。

1 等離子弧棧焊的原理示意圖

2.2.2 等離子弧棧焊的特點

與其他表面棧焊方法如氧乙炔火焰棧焊、焊條電弧棧焊等相比較,等離子棧焊具有許多優點。

1)生產率較高。等離子弧棧焊過程是在自動化控制下進行的,其生產率高,熔敷率高?,F在國外的大功率等離子弧棧焊電流高達500A,熔敷率可達12kg/h。

2)母材對合金稀釋率低。由于工藝上可調規范參數多,因此能主動控制熱量輸入。合金粉末在弧柱中被預先加熱,呈噴射狀過渡到熔池,對電弧吹力有緩沖作用,熔池受熱均勻,因而可控制母材熔深,降低母材對合金的稀釋率。

3)棧焊層成形較好。等離子弧棧焊一般采用氬氣保護,棧焊層成形平整、光滑。通過改變工藝規范參數,可確控制成形尺寸且尺寸范圍寬。

4)噴焊層質量和工藝穩定性好。由于等離子弧穩定性好,外界因素的干擾對電參數和電弧穩定性影響較小,從而使工藝易于穩定。由于等離子弧溫度高,熱量集中,噴焊速度快,一次熔成,使工件熱影響區小,噴焊層合金組織晶粒細,硬度和化學成分均勻,噴焊層質量好。

5)合金粉末制備簡便,使用材料范圍廣。等離子弧區的溫度高達(1.0-5.0)×l0K,因此可以棧焊各種金屬。棧焊用合金粉末系熔煉后直接霧化成球狀的粉末,制備簡便,可按需要的配方熔煉成成分不同的合金粉末,獲得不同性能的合金熔焊層,以適應不同條件下對零部件表面性能的要求。噴焊合金材料的種類多,有鈷基、鎳基、鐵基、銅基等。一般具有高硬度、耐磨損、耐高溫和耐腐蝕的合金難以制成線材并用其他工藝方法棧焊,而將這些合金制成粉末,采用等離子噴焊卻是簡便易行的。

6)可控性好??梢酝ㄟ^改變功率、改變氣體的種類、流量及噴嘴的結構尺寸來調節等離子弧的氣氛、溫度等電弧參數,從而實現高效自動化生產。

7)被棧焊的工件溫度較低,一般不易變形,為了進一步降低棧焊時工件的溫度,還可以用氣體對工件進行冷卻。

分類

編輯

按照填充材料的填充方式不同,等離子棧焊可分為:

1)冷絲等離子棧焊

冷絲等離子棧焊把焊絲作為填充材料,不經預熱直接送入焊接區進行棧焊。

2)熱絲等離子棧焊

熱絲等離子棧焊是利用焊絲自身的電阻進行預熱后,再送入等離子區進行棧焊,可采用單絲或雙絲送絲。

3)預制型等離子棧焊

預制型的等離子棧焊是將棧焊合金預制成一定的形狀并放置在待棧焊表面,然后將其用等離子熔化而形成棧焊層。

4)粉末等離子棧焊

粉末等離子棧焊是將合金粉末送入等離子弧區并將其熔化而獲得棧焊層的一種棧焊方法。絕大多數合金都可以制成粉末,故粉末等離子棧焊的材料來源十分廣泛,而不像絲材那樣受到材料延展性的限制。

常用材料

編輯

粉末等離子弧棧焊

粉末等離子弧棧焊常用的合金粉末主要有自熔性合金粉末及復合粉末。

2.4.1 自熔性合金粉末

自熔性合金粉末包括鎳基、鈷基、鐵基、銅基等。其中鐵基合金粉末因原材料來源廣,價格低,性能好,得到了廣泛應用。鎳基和鈷基合金粉末具有良好的綜合性能,但鎳和鈷屬于稀缺金屬,成本高,一般只用于有特殊表面性能要求的棧焊。

1)鎳基自熔性合金粉末:以鎳為基的自熔合金統稱為鎳基合金。它可分為兩類:鎳硼硅系列和鎳鉻硼硅系列。鎳硼硅系列在鎳中加入適量的硼、硅元素所形成的自熔合金;鎳鉻硼硅系列是在鎳硼硅系合金中加入鉻和碳,就能形成用途廣泛、品種較多的鎳鉻硼硅系自熔合金。

2)鈷基自熔合金粉末:該系列自熔合金以金屬鈷為基,是在司太立合金基礎上發展起來的。它在鈷鉻鎢合金中加入B、Si元素形成。鈷基自熔性合金具有優良的高溫性能、較好的熱強性、抗腐蝕性及抗熱疲勞性能,比較適合在600700高溫工作的抗氧化、耐腐蝕、耐磨損的表面涂層。如高壓閥門密封面的棧焊。

3)鐵基自熔性合金粉末:鐵基自熔性合金粉末是以鐵為主,由鐵、鉻、硼、硅等幾種主要元素組成。這類合金是在鉻不銹鋼和鎳鉻不銹鋼的基礎上發展起來的??煞譃閮煞N類型:奧氏體不銹鋼型自熔合金(在奧氏體不銹鋼中加入硼、硅元素,并調整碳和合金元素的含量)和高鉻鑄鐵型自熔合金。

4)銅基自熔性合金粉末:銅基合金具有較低的摩擦系數,良好的抗海水、大氣腐蝕性能。銅基合金抗擦傷性好,塑性好,易于加工。目前我國研制并生產的銅基自熔合金粉末主要有兩類,一種是錫磷青銅粉末,一種是加入鎳的白銅粉末。

2.4.2 復合合金粉末

復合粉末是由兩種或兩種以上具有不同性能的固相所組成,不同的相之間有明顯的相界面,是一種新型工程材料。組成復合粉末的成分,可以是金屬與金屬、金屬(合金)與陶瓷、陶瓷與陶瓷、金屬(合金)與塑料、金屬(合金)與石墨等,范圍十分廣泛,幾乎包括所有固態工程材料。

按照復合粉末的結構,一般可分為包覆型、非包覆型和燒結型等不同類別粉末。包覆型復合粉末其芯核顆粒被包覆材料完整的包覆著;非包覆型粉末的芯核材料,被包覆材料包覆的程度是不完整的,它取決于組分的配比,無論包覆型復合粉末或是非包覆型復合粉末,各組分之間的結合一般為機械結合。

應用

編輯

等離子棧焊主要應用于以下兩個方面:修復各種由于磨損、腐蝕等造成損壞的機械零件;制造雙金屬零件。

2.5.1 修復機械零件

修復各種由于磨損、腐蝕等造成損壞的機械零件,如:扎絲輥、軸類、各種模具等等。它們往往因為局部磨損,形狀和尺寸不符和要求,以至于不能使用而報廢,采用棧焊工藝修復舊件,不僅能夠節約費用還能夠大幅度提高使用壽命。

2.5.2制造雙金屬零件

制造雙金屬零件,在生產中常常對工件表面和基體有不同要求,采用棧焊方法妥善解決了一個工件表面和基體性能要求不同的矛盾,既節省了大量的貴重金屬及合金,又能提高零件的使用性能。如:無縫鋼管頂頭頂部需采用高溫鉬基合金,才能達到要求,可以通過棧焊的方式制造雙金屬復合頂頭,代替昂貴的鉬頂頭。利用粉末等離子弧棧焊工藝可配制和棧焊含鉬量高的高溫合金。

三、等離子弧棧焊的發展趨勢

等離子弧棧焊技術未來的發展趨勢是提高生產效率,降低勞動成本,通過該技術獲得具有高性能的棧焊層,一定程度上延長機械零部件的使用壽命。

由此趨勢決定該技術今后的發展集中在以下幾方面:

1)等離子弧棧焊設備的改進完善。相比較其它棧焊技術,目前等離子弧棧焊設備較復雜,成本高。加強對棧焊設備的研究工作,尤其是對棧焊體及配套系統的開發研制,以提高連續自動化作業條件下的生產的可靠性,進一步提高棧焊層質量、棧焊效率并降低成本是該技術今后的一個發展趨勢。

2)新型高性能棧焊復合粉末的開發研制?,F代工業的發展對機械零部件的表面性能提出了越來越高的要求,應根據不同的工況條件,不斷開發出具有更高性能的等離子弧棧焊粉末。

3)適用于新型材料的棧焊工藝的研究。不同的棧焊材料具有不同的性能特點,應加強其相應的工藝研究,確定合理的等離子棧焊工藝參數,從而提高棧焊質量,獲得預期性能,使它成為成熟的技術,盡快應用于工程實踐。

4)基礎理論研究的發展?;A理論的深入研究會為等離子棧焊技術的更廣泛應用提供理論依據。近年來主要的研究熱點有:棧焊材料在等離子弧柱中的熱行為分析;新型棧焊材料所形成的棧焊層的組織、性能特點及變化規律;工藝與性能的相互關系。

目前,國外的等離子棧焊設備、材料及相關產品的價格昂貴,技術附加值很高。我國應加強對該技術的研究,不斷發展完善該技術,加速等離子棧焊技術在工程實踐中的普及推廣,使之在我國工業現代化生產中發揮重要作用。

我國棧焊技術已廣泛應用于模具修復和壓力容器等行業,并取得了顯著的成效,為我國制造業的發展做出了突出貢獻。但我國還不是棧焊技術發展強國,棧焊材料不夠系列化,棧焊方法不夠高效化、經濟化,棧焊設備不夠專業化。為了使棧焊技術更好地貢獻于“循環經濟”和“綠色再制造”的發展,國內相關研究者正在努力設計和改進棧焊材料和棧焊方法,使棧焊材料優質高效化,棧焊方法先進化,努力開發制備出更智能化、專業化的棧焊設備,使我國棧焊技術走向世界。只要棧焊行業能同相關行業緊密合作,不斷跟蹤國際上的先進技術和經驗,不斷創新,就一定能使我國成為棧焊技術發展的強國。


 

馬鵬(先生)
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