冷焊机原理.doc

冷焊机在国际上叫ELECTRO SPARK DEPOSITION ，是由前苏联的专家应用类似于放电加工机Electro Discharge Machining的电路原理研究开发出来的。主要用途是使用高硬度的碳化钨等材料对模具/金属表面进行涂层加工，提高耐磨性，耐热性，耐烧粘等性能。当初的加工机涂层厚度最大只能达到30m 左右，因此无法满足修补需要。之后，经过了大量的研究开发，提高了其输出功率，改进了焊枪结构和焊条材料成份。针对以往的前后震动式电极，采用了旋转式电极，并且利用氩气保护来防止熔敷金属的氧化，氮化，实现了连续多层修补堆焊，提高了修补堆焊厚度，从而作为模具/金属修复加工机推向市场。 对于那些没有模具制造部门的注塑成形厂家，在模具制品出现毛刺时，利用以往的焊接方法来修复模具的话，模具会产生变形，甚至热裂。如果没有放电加工机或铣床等切削金属堆焊余肉的设备，只有付高额的修理费来委托模具厂家修复。修复期间，由于机器的停机会造成交货延迟。 相反，如果利用本公司的模具修补冷焊机进行修复就不会产生变形，咬边等缺陷，可以简单地修复模具。金属的堆焊余肉可以控制到几个丝。不需要特殊的精加工机器，只要用小型抛光机，打磨机，锉刀，油石等工具进行手工精加工，注塑成形厂家就可以自已对那些模具制品出现毛刺的模具分型面部位简单地进行修复，即省时又经济。 生造模具修补冷焊机介绍： 一、工作原理： 模具修补冷焊机的原理是，利用充电电容，以103101秒的周期，106105秒的超短时间放电。电极材料与模具接触部位会被加热到800012000C，等离子化状态的熔融金属以冶金的方式过渡到工件的表层。图1所示的是（堆焊，涂层）的示意图及各种特性。A区是堆焊到工件表面的涂层或堆焊层，由于与母材之间产生了合金化作用，向工件内部扩散，熔渗，形成了扩散层B，得到了高强度的结合。二、实现冷焊（热输入低）： 为什么能实现冷焊呢，如图2所示，放电时间（Pt）与下一次放电间隔时间（It）相比极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过模具基本体扩散到外界，因此模具的被加工部位不会有热量的聚集。虽然模具的升温几乎停留在室温，可是由于瞬时熔化的原因，电极尖端的温度可以达到1000C左右。三、结合强度高： 利用模具修补冷焊机进行修补堆焊时，即然热输入低，为什么结合强度还很大呢？这是因为焊条瞬间产生金属熔滴，过渡到与母材金属的接触部位，同时由于等离子电弧的高温作用，表层深处开成像生了根一样的强固的扩散层（如图1中的B所示）。呈现出高结合性，不会脱落。 图3是加工原理图： 四、模具修补冷焊机特点： 1实现真正冷焊，修复过程中工件无须预热或保温，堆焊的瞬间过程中无热输入，因而工件不变形、不退火、咬边和残余应力，不改变工件金属组织状态。 2修复接合强度高，由于焊条是在瞬间被电弧离子化并转移到与其接触的工件上面，因此结合强度高不会脱落。 3修复精度高，涂层厚度从几微米到几毫米，只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨，及电镀等后期加工。 4可一机多用，可进行堆焊修复、表面强化等功能。 5经济实用性高，可现场在线修复，提高生产效率，节省时间和费用。且使用方便，经过短期培训任何人都可进行操作使用。 6适用基材广，包括各类模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金等，以及所有可以导电的导电体。 7环保性能好，不产生噪音，粉尘，废液，强光，异臭。 8修复堆焊层即使被磨损，在同一部位可以进行多次修复堆焊。 9利用氩气等惰性气体保护，可以得到高品质的堆焊层。 10由于使用旋转焊条，不会产生粘丝理象，操作容易，得到高品质堆焊层，而且堆焊层的余量可以控制到很小，从而节省了精加工时间。电火花堆焊修复机原理：本公司生产的电火花堆焊修复机，采用德国先进冷焊机修补强化技术，利用高频电火花放电原理，对工件进行无热堆焊，来修补金属工件的表面缺陷与磨损，保证工件的完好性；也可以利用电火花堆焊机的强化功能对工件进行强化处理，实现工件的耐磨性、耐热性、耐蚀性等。电火花堆焊修复机对金属制品工件修复后不变形、不退火、溶接强度高、抗耐磨。可通过金相、拉伸及硬度测试，同时焊材与基体的冶金结合保证了焊接的牢固性。弥补了普通氩弧焊、电焊的不足之处。电火花堆焊机可以在窄小部位、深腔部位、以及极硬材料上补焊，不会产生裂痕或沙孔、也不会使工件产生变形或焊池周边凹陷的现象。电火花堆焊机采用氩气保护，补焊部位不会氧化发蓝。利用显微镜观测操作，细小部位一目了然，焊后可镜面抛光，适合各种材料的堆焊强化修复。电火花堆焊机的焊点可调至0.2mm2.0mm，可在厚度最薄0.2mm的金属板材上进行焊接，不会击穿板材，焊缝均匀美观。电火花堆焊修复机是所有加工制造、维修与表面处理企业不可缺少的修复强化工具；同时电火花堆焊机也是个人从事特种修复行业快速致富的好帮手。传统修补的缺点：工件在修补后造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤甚至报废。所造成的人力、物力、财力的损失无从计算。电火花堆焊修复机的特点：1.模具/工件无退火和变形现象：模具无需预热，堆焊的瞬间过程中无热输入，因而无变形，咬边和残余应力，不会产生局部退火，不改变模具或金属产品的组织状态。2.熔接强度高：充分渗透到模具材料表面，产生强的结合力。 3.修复精度高：堆焊厚度从几微米到几毫米，可打磨、抛光，修补后无色差。4.一机多用：可进行堆焊和表面强化等功能。5.环保性：工作过程中无任何污染。 6.易操控：任何人都容易使用，难焊接的地方也可进行堆焊。通过调节器调节放电功率和放电频率可获得要求的堆焊和强化的厚度和光洁度。7.经济方便：在现场立刻修复，提高生产效率，节省费用。 电火花堆焊修复机的适应范围：冲模、锻模、注塑模、铸模、压铸模、金属类产品、机器零部件、工具。 电火花堆焊修复机适用的材质：铝质、铝合金、铜质、铜合金 、低碳钢、中碳钢、模具钢、碳钢、不锈钢 、全钢、半钢 、铸钢、铸铁、铸铝、碳钨金等，以及所有可以导电的导电体。 电火花堆焊修复机可修补的缺陷：针孔、气孔、毛刺、飞边 、磕碰、划伤、崩角、塌角 、砂眼、裂纹、磨损、内陷 、制造错误、制造缺陷、焊接缺陷。电火花堆焊修复机可修复的缺陷部位：尖角、锐边 、沟槽、侧壁 、底部、深腔、平面、分型 、生产作业线上现场修复。电火花堆焊修复机的规格参数： 机型 XKS-01 XKS-02 输入电压（V） 220V单相50hz/ 60hz 220V单相50hz/ 60hz 最大输出功率(W) 1800 1800二次输出电压（V） 20-160 20-160 电容器的最大容量(uf) 480 560 频率可变范围（放电次数/秒） 40-2100（HZ）40-2100（HZ） 焊补时工件温度（） 20-85 20-85 焊点温度（） 8000-10000 8000-10000 焊丝(mm) 1.0-3.2 1.0-3.2 尺寸（长*宽*高） 460*300*360 465*315*385 重量（净重KG） 28 30 主要耗材 保护镜片、焊丝、氩气、电 各种修复方法的比较： 电火花堆焊修复机与其它氩弧焊、激光焊的对比 项目 电火花堆焊修复机氩弧焊 激光焊 1.对模具的热输入 低 非常高 低 2.模具的的变形，咬边 无 大 小 3.与母材的结合强度 好 好 好 4.可以堆焊的厚度（ mm ） 3 1 0.3 5.堆焊的厚度的控制 非常容易 非常难 难 6.棱角部位堆焊的难易度 非常容易 容易 非常容易 7.针孔的填补 容易 容易 容易 8.气孔沟槽侧壁底面的堆焊 非常容易 难 难 9.堆焊的速度 快 非常快 快 10.精加工 方法 手工即可 EDM机械加工 手工即可 所需时间 短 长 中等 11.堆焊 + 精加工的时间总和 快 长 中等 12.可修复模具的尺寸 小大 中大 小 13.堆焊机的尺寸 中小型 中型大型 14.能否现场修复 可 不可 不可 15.堆焊的方向 正面、上下均可 向下 向下 16.模具预热保温的必要性 不用 需要 不用 1