一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法

摘要

本发明涉及阀门焊接技术领域，具体公开了一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法，将待焊阀门安装到等离子弧堆焊设备的工作台上，使其中心在同一轴线上；调节焊枪摆幅使其小于阀门密封面堆焊宽度，调整焊枪与阀门之间的高度距离为7‑10mm；焊接第一层堆焊层，确定第一层堆焊层的焊接时间，再设定工作台的转速完成第一层堆焊层的焊接；待第一层堆焊层的层间温度≤150℃后，焊接第二层堆焊层。本发明方法通过计算焊接的时间从而快速合理的设置工作台的转速，使工作台在焊接时间内转动一圈，实现堆焊的快速完成，保证堆焊层的厚度及平整性。

权利要求

1.一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法，其特征在于：具体步骤如下：S1、将待焊阀门安装到等离子弧堆焊设备的工作台上，使待焊阀门的中心与工作台中心在同一轴线上；

S2、启动焊枪摆动机构，调节焊枪摆幅使其小于阀门密封面堆焊宽度，调整焊枪与阀门之间的高度距离为7‑10mm；

S3、焊接第一层堆焊层，按照公式t=（1～1.2）×D确定第一层堆焊层的焊接时间，再根据焊接时间设定工作台的转速完成第一层堆焊层的焊接，使工作台在焊接时间内转动一圈，实现堆焊的快速完成，起弧时焊接电流为120～160A，送粉量逐渐增大从3g/min增大到7～9g/min，工作台旋转5～10°，堆焊成斜坡；正常堆焊时，焊接电流150～180A，送粉量7～

9g/min，工作台旋转角度为360°减去起弧时旋转的角度；收弧时，焊接电流和送粉量逐渐减少，工作台旋转5～10°，覆盖起弧的斜坡；

S3中t为焊接时间，单位为s；D为焊道外径，单位为mm；

S4、待第一层堆焊层的层间温度≤150℃后，焊接第二层堆焊层，焊接第二层堆焊层的过程与焊接第一层堆焊层的相同。

2.根据权利要求1所述的一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法，其特征在于，所述正常堆焊时，电弧电压26～33V、离子气10～15L/min、保护气7～10L/min、送粉气3～5L/min。

3.根据权利要求1所述的一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法，其特征在于，所述S2中焊枪摆幅小于阀门密封面堆焊宽度为A,A＝4～5mm。

说明书

一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法

技术领域

[0001] 本发明属于阀门焊接技术领域，具体是一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法。

背景技术

[0002] 在阀门生产过程中，阀门密封面一般都要堆焊钴基硬质合金，常用的堆焊工艺有手工电弧焊、氩弧焊、等离子弧喷焊，其中等离子弧喷焊由于自动化程度高、焊层质量稳定
而广泛采用。在现有技术中的等离子弧喷焊时工艺参数的设定大多凭经验，并根据试验结
果完善，转盘转速没有明确计算公式，且习惯的做法是一件焊完再做下一件，这样的做法所
存在的缺点为工作台(转盘)转速过快或过慢影响焊层厚度；如工件外径φD＜250mm时，特
别是阀门阀座，往往堆焊一圈，工件就已因焊接热循环热量过高变得通红，既影响熔深，使
堆焊层稀释率过大，也使焊层和母材的组织、性能都受到影响，焊层质量达不到要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法，通过对等离子喷焊前转盘转速进行快速、合理设置保证堆焊层的厚度，同时在堆焊过程中通过有效地控
制层间温度，使堆焊层质量得到有效提高。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法，具体步骤如下：

[0005] S1、将待焊阀门安装到等离子弧堆焊设备的工作台上，使待焊阀门的中心与工作台中心在同一轴线上；

[0006] S2、启动焊枪摆动机构，调节焊枪摆幅使其小于阀门密封面堆焊宽度，调整焊枪与阀门之间的高度距离为7‑10mm；

[0007] S3、焊接第一层堆焊层，按照公式t＝(1～1.2)×D确定第一层堆焊层的焊接时间，再根据焊接时间设定工作台的转速完成第一层堆焊层的焊接；

[0008] S4、待第一层堆焊层的层间温度≤150℃后，焊接第二层堆焊层。

[0009] 进一步地，S3中焊接第一层堆焊层中，起弧时焊接电流小，送粉量逐渐增大，工作台旋转5～10°，堆焊成斜坡；正常堆焊时，焊接电流150～180A，送粉量7～9g/min，工作台旋
转角度为360°减去起弧时旋转的角度；收弧时，焊接电流和送粉量逐渐减少，工作台旋转5
～10°，覆盖起弧的斜坡。

[0010] 进一步地，所述起弧时焊接电流为120～160A，送粉量从3g/min增大到7～9g/min。

[0011] 进一步地，所述正常堆焊时，电弧电压26～33V、离子气10～15L/min、保护气7～10L/min、送粉气3～5L/min。

[0012] 进一步地，所述S4中焊接第二层堆焊层的过程与S3中焊接第一层堆焊层的相同。

[0013] 进一步地，所述S2中焊枪摆幅小于阀门密封面堆焊宽度4～5mm。

[0014] 进一步地，所述S3中t为焊接时间，单位为s；D为焊道外径，单位为mm。

[0015] 本发明的有益效果是：本发明焊接方法用于等离子喷焊阀门密封面，通过计算焊接的时间从而快速合理的设置工作台的转速，使工作台在焊接时间内转动一圈，实现堆焊
的快速完成，同时保证堆焊层的厚度及平整性；另外通过控制层间温度、焊接电流及送粉量
等参数以保证焊接接头的平整及避免形成气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷。

具体实施方式

[0016] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的
范围。

[0017] 本发明针对阀门密封面等离子喷焊钴基硬质合金，堆焊时，阀门放在工作台上，焊粉通过焊枪在等离子弧作用下熔敷在阀门上形成堆焊层。根据阀门密封面堆焊要求，等离
子弧堆焊时提前给送工作气体(氩气Ar)；利用焊枪的钨极和喷嘴可靠的在瞬间引燃电弧
(非转移等离子弧)；电弧被压缩处于过压状态后从喷嘴喷射出形成等离子焰流；等离子焰
流使钨极和阀门间电路被导通，转移弧建立；阀门接电源正极、钨极接负极，高温的等离子
焰流在阀门和钨极间形成熔池。焊粉通过焊枪经熔池加热后熔敷在工件表面。焊枪开始摆
动、工作台开始旋转。非转移弧引燃后，在转移弧引燃前开始送粉。

[0018] 在本发明的一个具体实施例中，具体公开了一种等离子喷焊阀门密封面的快速焊接方法，用于焊接DN≤250闸阀阀座、闸板密封面的堆焊，具体步骤如下：

[0019] S1、将待焊阀门安装到等离子弧堆焊设备的工作台上，使待焊阀门的中心与工作台中心在同一轴线上；

[0020] S2、启动焊枪摆动机构，调节焊枪摆幅使其小于阀门密封面堆焊宽度4～5mm，调整焊枪与阀门之间的高度距离为7‑10mm；

[0021] S3、焊接第一层堆焊层，按照公式t＝(1～1.2)×D确定第一层堆焊层的焊接时间，其中D为焊道外径，再根据焊接时间设定工作台的转速快速完成第一层堆焊层的焊接；优选
地，在焊接壁厚较薄的阀座时设定t＝1×D在较短的时间内完成，在焊接壁厚相对较厚的闸
板时设定t＝1.2×D时间相对稍长。

[0022] 起弧时焊接电流为120～160A，送粉量逐渐增大从3g/min增大到7～9g/min，工作台旋转5～10°，堆焊成斜坡；正常堆焊时，焊接电流150～180A，送粉量7～9g/min，电弧电压
26～33V、离子气10～15L/min、保护气7～10L/min、送粉气3～5L/min，工作台旋转角度为
360°减去起弧时旋转的角度；收弧时，焊接电流和送粉量逐渐减少，工作台旋转5～10°，覆
盖起弧的斜坡；

[0023] S4、待第一层堆焊层的层间温度≤150℃后，焊接第二层堆焊层，焊接第二层堆焊层的过程与焊接第一层堆焊层的相同。

[0024] 在焊接时同时堆焊2～4个工件，在堆焊第二层时将各工件错开焊接，这样就减少了堆焊第二层时等待第一层堆焊层冷却的时间，提高了工作效率。

[0025] 堆焊后阀门密封面堆焊层的厚度≥1.6mm，硬度HRc37。

[0026] 以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。