粉末等离子弧堆焊设备

　　1、结构与配置

　　(1)焊接系统

　　焊枪系统关键是直流弧焊电源的配置及电流调节控制系统。配置先进的逆流式直流弧焊电源，效率高，节能，受外界干扰小，输出稳定，近于恒流输出特性。采用数字化电流调节系统，可以精确设定焊接电流规范和设定输出特性，从而更能满足工艺要求，确保堆焊质量。

　　(2)控制系统

　　采用先进的数字化的控制系统，由具有数字运算功能的特殊功能型的PLC、电量传感器、步进电机等及触摸屏式人机界面操作系统组成的全数字化控制系统，除能对开关量编程，实现顺序控制外，突出的是通过数字量的设定和运算，实现对工艺参数的直接设定和通过运算得出工艺参数的计算值，而且工艺参数可以储存。操作系统通过视窗实现人机对话。发挥软件编程的作用，实现复杂的工艺控制要求，操作方便，功能强大，运转更可靠和稳定。由于采用的是数字化的控制系统，较容易地实现了工艺上的特殊要求，突出实现了自动调节焊枪保持弧压稳定。在焊接过程中可以调节摆频和摆幅，在熄弧过程，摆幅自动递减，实现采用脉动控制工艺程序等一系列先进的控制功能。

　　(3)机械运转系统

　　机械运转系统包括焊枪空间定位机械运转系统，送粉器和工件运转动力头(变位机/旋转工作台)等。机械运转定位系统采用直线滑轨，滚珠丝杆传动，步进电机驱动。机械运转系统和数字化控制系统结合，提高了定位精度和运转灵活性，实现了数控定位和数码运转控制。

　　(4)工艺动作系统

　　工艺动作系统(即工艺动作的顺序控制系统)采用特殊功能型PLC可遍程控制系统，其特点是将检测的模拟信号纳入编程系统，将工艺参数的物理量作为切换点，从而使程序的设计更符合工艺的要求。另外，在动作之间的参数设置上更精细，并引入了脉冲计数控制。

　　(5)机型

　　在整体结构具有各型“一体机”“十”字形立式操作机、平面数控堆焊机和大型龙门式数控堆焊机等多种机型结构，更适合细分的市场需求。对于阀门密封面堆焊，由于工件种类繁多，口径规格相差甚大，因此应根据具体情况选择机型。对于中小口径阀件，选择“一体机”机型有更多的优越性。

　　2、编程软件与操作界面

　　(1)PLC系统编程

　　采用特殊功能型的PLC所构成的数字化的控制系统，是通过编程来实现对工艺参数和程序的控制。通过PLC的电脑编程软件，采用梯形图的方式进行编程。为了确保堆焊质量，设计了一套专用程序软件，较好地满足了工艺控制的要求。

　　(2)操作界面

　　根据工艺控制的要求，设计了一系列画面，在每一幅画面里，有人机对话的窗口和参数设定的窗口，对于计算结果值及运行参数亦在窗口里显示。视窗所有参数值均是直接物理量。操作界面可容纳精细的工艺设定和直接参数显示，操作便捷。

　　(3)焊枪

　　在堆焊过程中，焊枪应产生稳定的等离子弧(非转移弧和转移弧)，不出现堵粉、结珠和粉末飘散等故障。为了降低冲淡率，采用更柔一些的等离子弧，因而选择小一点的压缩比，一般压缩比d/L，选择1~1.2。为了避免产生堵粉、结珠的情况，焊枪采用外送粉方式，即粉末出口在压缩孔道外面，偏离弧柱一个距离。采用外送粉方式，如果控制不当，则容易产生粉末飘散。为了解决这一矛盾，在结构上采用喷射式送粉，即减小送粉孔的直径，借助送粉载气，将粉末喷射到弧柱里。