一體化手持式等離子熔覆設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，包括等離子熔覆焊槍以及與等離子熔覆焊槍連接的等離子熔覆主機(jī)和氣瓶，還包括裝有滾輪的車體，等離子熔覆主機(jī)和氣瓶設(shè)在車體上。等離子熔覆主機(jī)包括有等離子熔覆控制系統(tǒng)、等離子熔覆專用電源、循環(huán)水冷系統(tǒng)和送粉器，等離子熔覆專用電源采用了IGBT逆變式弧焊電源，單電源雙輸出結(jié)構(gòu)。由于采用上述的結(jié)構(gòu)形式，采用一體化設(shè)計(jì)，只需要推動(dòng)車體就可以移動(dòng)整套的等離子熔覆設(shè)備，不需要逐件搬動(dòng)，也不需要重新連接管線，省時(shí)省力。專用的等離子熔覆電源，大大加強(qiáng)了設(shè)備的易用性和可靠性。
【專利說(shuō)明】一體化手持式等離子熔覆設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及對(duì)工件進(jìn)行熔覆圖層的熔覆焊炬，具體是一種手持式等離子熔覆設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]粉末等離子弧熔覆(亦稱等離子噴焊，國(guó)外稱為PTA工藝)，是采用氬氣等離子弧作高溫?zé)嵩?，采用合金粉?作填充金屬的一種表面熔敷(堆焊)合金的工藝方法。
[0003]粉末等離子弧熔覆的基本過(guò)程如圖1所示，利用等離子熔覆焊槍21，在陰極8和水冷紫銅噴嘴5之間，或陰極8和工件I之間，使氣體9電離形成電弧3，此電弧3通過(guò)孔徑較小的噴嘴5孔道，弧柱的直徑受到限制，在壓縮孔道冷氣壁的作用下，產(chǎn)生熱收縮效應(yīng)、機(jī)械壓縮效應(yīng)、自磁壓縮效應(yīng)，使弧柱受到強(qiáng)行壓縮，這種電弧為“壓縮電弧”稱為等離子弧。電弧3被壓縮后，和自由電弧相比會(huì)產(chǎn)生很大的變化，突出的是弧柱直徑變細(xì)，促使弧柱電流密度顯著提高，氣體9電離很充分，因而電弧3具有溫度高、能量集中、電弧穩(wěn)定、可控性好等特點(diǎn)。等離子弧焊槍21產(chǎn)生的等離子弧分非轉(zhuǎn)移型弧(陰極8與噴嘴5間建立的電弧)和轉(zhuǎn)移型弧(陰極8與工件I間建立的電弧3)。等離子弧熔覆的主要熱源是轉(zhuǎn)移型等離子弧。熔覆過(guò)程一直有保護(hù)氣12進(jìn)行保護(hù)。
[0004]在采用聯(lián)合弧堆焊時(shí)，一般采用兩臺(tái)獨(dú)立的直流弧焊機(jī)作電源，分別供給非轉(zhuǎn)移弧(簡(jiǎn)稱“非弧”)和轉(zhuǎn)移弧(簡(jiǎn)稱“轉(zhuǎn)弧”)。兩個(gè)電源的負(fù)極并聯(lián)在一起，通過(guò)水電纜接至焊槍21的鎢電級(jí)(陰極8)。非弧電源10的正極通過(guò)水電纜接至焊槍21的噴嘴5。轉(zhuǎn)弧電源11的正極接至工件I。循環(huán)冷卻水7通過(guò)水電纜引至焊槍21，冷卻噴嘴5和陰極8。電離氣體9通過(guò)電磁氣閥和流量調(diào)節(jié)器進(jìn)入焊槍21。非弧電源10接通后，借助在陰極8和噴嘴5之間產(chǎn)生的高頻火花引燃非轉(zhuǎn)移弧。轉(zhuǎn)弧電源11接通后，借助非弧在鎢極和工件I間造成的導(dǎo)電通道，引燃轉(zhuǎn)弧。轉(zhuǎn)弧引燃后，可保留或切斷非弧，主要利用轉(zhuǎn)弧的熱量在工件I表面產(chǎn)生熔池和熔化合金粉末4。合金粉末4按需要量連續(xù)供給，借助送粉氣流送入焊槍21，并吹入電弧3中。粉末在弧柱中被預(yù)先加熱，呈熔化或半熔化狀態(tài)落入熔池，在熔池里充分熔化，并排出氣體和浮出熔渣。通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移弧電流來(lái)控制熔化合金粉末4和傳遞給工件I的熱量，合金粉末4和工件I表層熔合。隨著焊槍21和工件I的相對(duì)移動(dòng)，合金熔池逐漸凝固，便在工件I上獲得所需要的合金堆焊層2。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題:粉末等離子熔覆需要水、電、氣、粉聯(lián)合供應(yīng)才能工作，現(xiàn)有技術(shù)是每部分獨(dú)立開來(lái)，要移動(dòng)很麻煩，必須拆開再搬運(yùn)和重新連接；工作時(shí)候，控制也是分開，不能集中控制和調(diào)節(jié)參數(shù)；起弧收弧不能自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)，起弧收弧效果不好；采用兩臺(tái)獨(dú)立的的直流弧焊機(jī)作電源，從而使得主機(jī)笨重不易攜帶，進(jìn)而使得機(jī)器只適合單項(xiàng)工作，不宜外出工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種省時(shí)省力的一體化手持式等離子熔覆設(shè)備。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—體化手持式等離子熔覆設(shè)備，包括等離子熔覆焊槍以及與等離子熔覆焊槍連接的等離子熔覆主機(jī)和氣瓶，還包括裝有滾輪的車體，所述等離子熔覆主機(jī)和氣瓶設(shè)在車體上。
[0009]進(jìn)一步地，所述的等離子熔覆主機(jī)包括有等離子熔覆控制系統(tǒng)、等離子熔覆專用電源、循環(huán)水冷系統(tǒng)和送粉器，所述等離子熔覆專用電源的正負(fù)極分別與等離子熔覆焊槍的陰陽(yáng)極電連接，所述等離子熔覆專用電源的負(fù)極還與被加工工件連接；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)，用以冷卻等離子熔覆焊槍，所述送粉器通過(guò)送粉管線與等離子熔覆焊槍連通。
[0010]進(jìn)一步地，所述等離子熔覆專用電源設(shè)在循環(huán)水冷系統(tǒng)的頂部，送粉器設(shè)在等離子熔覆專用電源上，循環(huán)水冷系統(tǒng)設(shè)在所述的車體上。
[0011]進(jìn)一步地，所述車體上設(shè)有氣瓶固定架。
[0012]進(jìn)一步地，所述滾輪采用萬(wàn)向輪。
[0013]進(jìn)一步地，所述的等離子熔覆專用電源采用了 IGBT逆變式弧焊電源，單電源雙輸出結(jié)構(gòu)，改變了現(xiàn)有需要用到兩個(gè)不同電源的結(jié)構(gòu)形式。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:由于采用上述的結(jié)構(gòu)形式，采用一體化設(shè)計(jì)，只需要推動(dòng)車體就可以移動(dòng)整套的等離子熔覆設(shè)備，不需要逐件搬動(dòng)，也不需要重新連接管線，省時(shí)省力。主機(jī)采用數(shù)字化的控制系統(tǒng)及人機(jī)界面操作系統(tǒng)，專用的等離子熔覆電源，大大加強(qiáng)了設(shè)備的易用性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0016]圖1是現(xiàn)有的等離子弧熔覆的基本過(guò)程示意圖；
[0017]圖2是一體化手持式等離子熔覆設(shè)備正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是一體化手持式等離子熔覆設(shè)備側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、被加工工件；2、合金堆焊層；3、等離子弧；4、合金粉末；5、水冷紫銅噴嘴；6、合金粉末噴嘴；7、冷卻水；8、陰極；9、電離氣體；10、非弧電源；11、轉(zhuǎn)弧電源；12、保護(hù)氣；13、滾輪；14、車體；15、氣瓶固定架；16、氣瓶；17、送粉器；18、等離子熔覆控制系統(tǒng)；19、等離子熔覆專用電源；20、循環(huán)水冷系統(tǒng)；21、等離子熔覆焊槍；22、等離子熔覆主機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖2、3所示，一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，包括等離子熔覆焊槍21以及與等離子熔覆焊槍21連接的等離子熔覆主機(jī)22和氣瓶16，還包括裝有滾輪13的車體14，所述滾輪13采用萬(wàn)向輪，所述等離子熔覆主機(jī)22和氣瓶16設(shè)在車體14上，所述車體14的氣瓶固定架15，將氣瓶16固定。
[0021]所述的等離子熔覆主機(jī)22包括有等離子熔覆控制系統(tǒng)18、等離子熔覆專用電源19、循環(huán)水冷系統(tǒng)20和送粉器17，所述等離子熔覆專用電源19設(shè)在循環(huán)水冷系統(tǒng)20的頂部，送粉器17設(shè)在等離子熔覆專用電源19上，循環(huán)水冷系統(tǒng)20設(shè)在所述的車體14上。所述等離子熔覆專用電源19的正負(fù)極分別與等離子熔覆焊槍21的陰陽(yáng)極電連接，所述等離子熔覆專用電源19的負(fù)極還與被加工工件I連接；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)20，用以冷卻等離子熔覆焊槍21，所述送粉器17通過(guò)送粉管線與等離子熔覆焊槍21連通。所述的等離子熔覆專用電源19采用了 IGBT逆變式弧焊電源，單電源雙輸出結(jié)構(gòu)。
[0022]設(shè)備采用一體化設(shè)計(jì)，只需要推動(dòng)車體14就可以移動(dòng)整套的等離子熔覆設(shè)備，不需要逐件搬動(dòng)，也不需要重新連接管線，省時(shí)省力。等離子熔覆主機(jī)22中的等離子熔覆控制系統(tǒng)18采用數(shù)字化的控制系統(tǒng)及人機(jī)界面操作系統(tǒng)，可以集中控制各種工作參數(shù)，以及控制起弧和收弧的過(guò)程。專用的純等離子熔覆電源體積小重量輕適合在任何場(chǎng)合工作，大大加強(qiáng)了設(shè)備的易用性和可靠性。
[0023]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，包括等離子熔覆焊槍以及與等離子熔覆焊槍連接的等離子熔覆主機(jī)和氣瓶，其特征在于:還包括裝有滾輪的車體，所述等離子熔覆主機(jī)和氣瓶設(shè)在車體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，其特征在于:所述的等離子熔覆主機(jī)包括有等離子熔覆控制系統(tǒng)、等離子熔覆專用電源、循環(huán)水冷系統(tǒng)和送粉器，所述等離子熔覆專用電源的正負(fù)極分別與等離子熔覆焊槍的陰陽(yáng)極電連接，所述等離子熔覆專用電源的負(fù)極還與被加工工件連接；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)，用以冷卻等離子熔覆焊槍，所述送粉器通過(guò)送粉管線與等離子熔覆焊槍連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，其特征在于:所述等離子熔覆專用電源設(shè)在循環(huán)水冷系統(tǒng)的頂部，送粉器設(shè)在等離子熔覆專用電源上，循環(huán)水冷系統(tǒng)設(shè)在所述的車體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，其特征在于:所述車體上設(shè)有氣瓶固定架。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，其特征在于:所述滾輪采用萬(wàn)向輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的一體化手持式等離子熔覆設(shè)備，其特征在于:所述的等離子熔覆專用電源采用了 IGBT逆變式弧焊電源，單電源雙輸出結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B23K10/02GK204195048SQ201420690304
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】肖小亭, 胡永俊, 成曉玲, 高攀 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)