邵智勇
纽威石油设备（苏州）有限公司 苏州 215000
摘要：阀门作为非常重要的工业配件，在工业生产领域具有非常重要的作用，阀门的质量对工业生产安全非常关键。等离子堆焊技术属于阀门制造工艺中常用的一种技术，借助该技术可以大幅提升阀门表面的抗高温能力和抗冲蚀能力。鉴于此，本文主要针对等离子堆焊技术在阀门制造工艺中的应用进行分析。
关键词：等离子堆焊技术；烦闷焊接技术；应用
引言：阀门作为工业生产中非常关键的部件之一，在我国的诸多工业领域都有着非常广泛地应用。随着我国工业水平的不断发展，阀门的应用范围也在不断拓宽，工业技术的发展同时也对阀门产品的性能产生了更多要求。鉴于此，针对阀门制造应用中的等离子堆焊技术研究有着非常重要的意义和作用。
一、等离子堆焊技术简介和特点分析
等离子堆焊技术属于阀门焊接中常用的一种技术，主要利用等离子枪产生的等离子电弧进行阀门的焊接。等离子电弧的两级之间会产生温度非常高的加热电流，从而产生非常剧烈的温度梯度变化，此时的等离子状态呈现过压状态，从而生成相应的非转移等离子弧。
在等离子堆焊过程中，主要存在以下两种形式：①粉末等离子弧喷焊；②排丝等离子弧堆焊。技术人员在应用第一种焊接方式的过程中，需要利用到喷焊枪工具，该工具不仅可以实现等离子弧热源传导，同时也可以实现粉末输送。应用该喷焊技术，可以有效保障焊接的熔覆率较高。而第二种焊接技术主要采用在机体上排列焊丝熔焊的方式进行焊接，应用该焊接工艺进行焊接，可以提高焊接成型质量。
阀门在我国工业领域有着非常广泛的应用，一旦阀门的密封面被损坏，则可能导致出现阀门无法正常关启、阀门泄露等问题，鉴于此，对等离子焊接工艺进行分析非常有必要。
和其他焊接工艺相比，等离子弧的焊接优点主要集中在以下几方面：①焊接热量相对集中，其焊接中心温度可以达到16000-32000K，和普通的手工电弧焊接方式相比，该焊接方式主要针对熔点较高的阀门材料进行焊接。②该焊接方式整体的稳定性较高，应用等离子弧进行焊接的过程中，由于采用的焊接气体介质为充电分离模式，具备非常显著的导电性能，即便电弧长度有所变化，也不会增大电弧电压，由此可以保障焊接过程中的稳定性。③应用等离子焊接技术，可以实现对热效应的有效调节。
二、等离子堆焊在阀门制造中的应用流程分析
（一）等离子堆焊技术的工艺过程简介
在进行等离子焊接之前，焊接技术人员首先要提前准备好相应的焊接工件，需要焊接的阀门工件表面必须是平整且光滑的，整体的粗糙度不得高于3.2。然后在焊接的过程中，技术人员需要将阀门工件放到电炉内进行加温预热，待温度升高至600 - 650时进行保温操作。在出炉焊接之前，对部分阀门工件还应该采取去除氧化皮操作。在准备等离子堆焊材料的过程中，技术人员需要CoCrW粉末，粉末的粒度应该控制在140目左右，粉末需要经过烘干冷却保藏。然后技术人员需要对焊接电源以及焊接电路的状态进行检查，查看喷焊枪是否存在堵塞现象。检查完毕后，焊接技术人员需要对选择合适的焊接参数来进行阀门焊接，一般情况下，为了不影响阀门的外形，技术人员需要严格控制主气流量，并对送粉孔直径进行控制。要求等离子气流量不得高于5升每分钟，转移弧电流 需要控制在200安左右，焊枪摆动频率以一秒一次最佳。在焊接阀门工作完成后，焊接技术人员需要立即将被焊接阀门工件放入到箱式电炉内，并进行保温操作，待温度降至300摄氏度以下时，需要用硅酸铝耐火保温棉进行覆盖。
（二）等离子堆焊技术焊接阀门过程中存在的技术问题以及相关的解决方法
1、在应用等离子堆焊技术焊接阀门的过程中，喷焊枪堵塞是最为常见的技术问题之一。通过分析可知，导致喷焊枪堵塞的主要原因整体由以下几部分构成：第一，喷焊枪的电容量远远超过了额定数值，从而导致喷焊枪堵塞。第二，技术人员设置的喷焊枪送粉参数不当，从而导致喷焊枪出现漏粉现象。第三，喷焊人员在焊接完毕后没有做好相应的清理工作，从而导致喷焊枪送粉通道内堆积了大量的水，粉末遇水后粘连在送粉通道内形成堵塞。
2、喷焊熔铸珠过大。导致喷焊熔珠过大的原因也有很多，具体集中在电弧不稳定以及空心粉较多等方面。鉴于此，在实际的堆焊过程中，技术人员需要定期对送粉通道进行清理。同时技术人员也需要对喷焊粉末进行过筛处理，尽可能采用粒度较高的粉末。
3、焊层中间存在缩孔。在焊接阀门的过程中，如果技术人员没有合理控制焊接电流，则有可能导致焊层中间出现较大的缩孔。为了有效规避这一现象，在焊接过程中，焊接人员可以采用边增加电流边进行送粉的操作，从而有效避免出现焊接缩孔。
4、进行等离子堆焊时发现焊层开裂。导致焊层开裂的核心原因和焊粉的质量有关。如果焊接起始部位的焊层过高或者阀门自身就带有裂纹等等，会导致焊层开裂。鉴于此，在焊接阀门的过程中，技术人员应该对电流衰减数值进行有效控制，确保衰减时间不超过10秒。
5、出现焊接蜂窝或者小气孔。导致焊接蜂窝出现的主要原因在于送粉量过高。在等离子焊接过程中，如果焊粉数量过多，可能会导致部分焊粉无法完全熔融，从而导致熔 池整体的流动性减弱。当出现焊接蜂窝时，焊接技术人员除了要对焊粉数量进行有效控制之外，还要低电流衰减速度进行有效控制。
此外，在应用等离子堆焊技术进行焊接的过程中，由于阀门的状态各异，或多或少会出现一些质量问题。当阀门在等离子堆焊过程中出现裂纹、气孔等缺陷时，此时技术人员可以采用钻削、铳削、砂轮打磨来有效改善阀门工件的不足。然后利用放大镜检查缺陷的实际清除情况，最后在使用气孤焊技术进行补救。如下图所示，为采用堆焊技术制造而成的阀门密封面，
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鉴于此，在针对等离子堆焊基面进行切削处理的过程中，技术人员不仅要保障切削过渡处的圆角平缓的过渡。同时，对焊件也有一定的要求。要求焊件表面不得出现相应的裂纹、气孔以及缩孔等缺陷。同时也要求工作人员要将焊件表面的油污和毛刺等杂质清理干净。在焊接过程中，需要对焊件进行提前预热，尤其是采用有预热要求的焊粉进行焊接的过程中，一定要预热。如果阀门的结构刚性较高，则实际的预热温度取上限值。
（三）等离子堆焊技术在阀门焊接过程中的注意事项分析
一般情况下，如果阀门材料可以使用氩弧焊焊接技术，即可以应用于等离子弧焊接技术。除铝、镁及其合金外，其余材料均可用直流正接法进行焊接。铝、镁及其合金采用交流（最好选用脉冲变极）或直流反接法（仅限薄板）焊接。在针对一些形状特殊或者精密的阀门应用等离子进行焊接时，其最佳的电流范围为0.1~50A。除此之外，等离子焊接工艺还可以应用于一些超薄件（小于0.2mm）焊接。同时也可焊最易实现单面焊双面成形的方法，即小孔法，一般焊接厚度为：1.6~9mm。
总结：综上所述，随着我国工业技术的不断发展，我国的阀门堆焊技术和水平也得到了一定程度地提高。等离子堆焊技术属于各类堆焊技术中的一种，和普通的焊接工艺相比，将该技术应用于阀门的焊接过程总，既可以提高阀门密封部位的整体性能，同时也可以延长阀门的使用寿命以及安全性能，对间接提高阀门管道的安全性能具有非常显著的作用。由此可见，对等离子堆焊工艺在阀门焊接中的应用进行分析，具有十分重要的现实意义。
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