等离子弧填丝粉末堆焊设备的研究

摘要

本文从等离子弧堆焊工艺的角度出发，提出用普通焊丝代替昂贵金属粉末的堆焊工艺，目的是在保证堆焊层质量的前提下，降低堆焊的成本。并能实现同机送丝或丝粉混合堆焊，针对这一问题在LPC堆焊机上进行可行性实验，最后用正交设计确定出送丝堆焊合理的参数范围。并对焊枪的结构，送丝电路和送丝机构进行相应的设计。 本文研究内容、研究结果如下： (1)在LPC型堆焊机上进行填丝堆焊，对工艺参数对堆焊层质量的影响进行分析，然后设计正交实验，确定出在LPC型堆焊机上填丝堆焊的最佳工艺参数组合； (2)为实现同机填丝堆焊，在控制柜中加入送丝电路，完成对送丝电路和主要元件参数的设计，同时对送丝机构提出设计初步方案； (3)完成对送丝式粉末堆焊枪的初步设计方案，针对实验中出现的问题提出堆焊枪设计中需注意的细节，主要提出合理的送丝通道、送粉通道的设计，冷却水系统的设计，以及枪体材料的选用。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1堆焊技术的概况

1.2堆焊技术的发展及应用

1.2.1国内外堆焊技术的发展现状

1.2.2堆焊技术在我国基础领域内的应用现状

1.3等离子弧堆焊技术特点

1.3.1等离子弧堆焊设备

1.3.2等离子弧堆焊的主要工艺指标

1.3.3等离子弧堆焊方法

1.4近几年来等离子弧堆焊的研究方向

1.5等离子弧堆焊主要存在问题

1.6本课题的研究内容、技术路线和意义

第二章 等离子弧送丝堆焊工艺参数的研究

2.1等离子弧堆焊工艺参数分析

2.1.1等离子弧热输入方面的参数

2.1.2送丝速率方面的参数

2.1.3焊枪与工件相互位置方面的参数

2.2等离子弧填丝堆焊主要工艺参数的确定依据

2.2.1三个参数确定的合适的标准

2.2.2填丝堆焊试验条件和方法

2.2.3转弧电流的大小对堆焊层质量的影响

2.2.4送丝速度对堆焊层质量的影响

2.3填丝堆焊工艺参数的正交设计

2.3.1实验的目的正交设计方法

2.3.2正交试验指标和因子的确定

2.3.3堆焊层工艺参数优化的正交试验

2.3.4正交试验及数据

2.4正交实验数据处理

2.4.1正交多项式回归

2.4.2填丝堆焊工艺参数的优化

2.4.3填丝堆焊工艺参数的确定

2.5本章小结

第三章 可硅直流电机送丝调速电路和送丝机构的设计

3.1前言

3.1.1直流电动机的调速方式

3.1.2直流电机可控整流装置

3.1.3 LPC型堆焊设备上的电路组成

3.1.4枪内填丝堆焊送丝电路的设计思想

3.2可控硅送丝调速系统的组成

3.2.1在送丝电路防止振荡的设计

3.2.2送丝电路中限制启动冲击的设计

3.2.3送丝电路的设计

3.3送丝电路和主要电器元件参数的确定

3.4送丝系统的送丝机构

3.4.1送丝方式

3.4.2推丝机及其送丝滚轮对送丝稳定性影响因素

3.4.3送丝机构位置的设计

3.5本章小结

第四章 等离子弧填丝粉末堆焊焊枪的设计与改造

4.1前言

4.1.1堆焊枪体常见故障

4.1.2枪体结构

4.2焊枪的设计

4.2.1枪体结构

4.2.2送丝堆焊用等离子枪喷嘴参数的确定

4.2.3送丝通道的设计

4.2.4枪内送丝堆焊与冷丝堆焊的比较

4.2.5枪内送丝堆焊与热丝堆焊的比较

4.2.6送粉通道的设计

4.2.7水冷系统的改造

4.3枪体材料的选用

4.4本章小结

第五章 结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢