圈圆等离子堆焊耐磨板水冷装置的制作方法

本实用新型涉及一种圈圆等离子堆焊耐磨板水冷装置，属于钢板表面堆焊领域。

背景技术：

等离子堆焊越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造和修复中，该技术用于堆焊耐磨板具有运行成本低、维护简单、堆焊层耐冲击、耐磨、耐蚀等优点。目前耐磨板堆焊常用的两种方式是平板堆焊和圈圆堆焊，平板堆焊工艺简单但堆焊钢板易鼓包变形，影响堆焊过程和堆焊效果，且堆焊层裂纹较大。而圈圆堆焊变形易控制，非常可取。但如果不对等离子堆焊钢板进行冷却，一方面钢板基体的稀释率会比较高，影响堆焊层的性能；另一方面，堆焊过程为点输入，热输入较大时容易在钢板内部产生热应力，导致变形和裂纹；但如果对整块钢板进行全程冷却则很大的一部分水做无用功，造成资源浪费，而且钢板冷速过快，内部热应力得不到释放，堆焊层容易出现裂纹。

技术实现要素：

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够跟踪熔池进行局部冷却的冷却装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：所述的圈圆等离子堆焊耐磨板水冷装置，其特征在于：包括水冷喷嘴，集水钢丝刷，气体吹扫喷嘴和导流槽，喷嘴移动装置，马尔他十字机芯和钢板测温装置；所述装置处于堆焊圆筒的内部，整套装置两端通过卡盘的中心孔，并进行固定，独立于工件运行；水冷喷嘴和等离子炬分别处于圆筒的内外两侧，且水冷喷嘴处于等离子炬的下方，并通过移动装置沿轴线移动，以实现熔池的跟踪冷却；集水钢丝刷和横扫喷嘴处于两侧，呈V形平行于圆筒轴线分布（如图2所示）；集水钢丝刷和吹扫喷嘴将水回收至导流槽，进行循环利用。

所述的喷嘴移动装置包括丝杆、滑动导轨和马尔他十字机芯，丝杆和导轨处于导流槽内部，因此选用316L不锈钢制作，防止生锈。丝杆的一端连接马尔他十字机芯的拨叉，十字机芯的转盘与工件旋转电机的输出轴相连接，通过该装置可以保证工件每旋转一周，冷却喷嘴沿轴向移动一定距离，从而实现冷却喷嘴的熔池跟踪。

所述的测温装置用于检测堆焊钢板的冷却效果，通过检测温度来调节喷嘴的冷却水量，达到理想的冷却效果。

本发明具有的积极效果：本发明具有的积极效果：

只对熔池进行局部冷却，可以降低堆焊稀释率，而且可以带走等离子炬输入的一部分热量，减少堆焊过程的热输入，从而减少钢板平面内的温度梯度，有利于降低热应力。

可以在熔池内部形成垂直于表面的温度梯度，可使碳化物定向结晶，该结晶组织可以增加熔覆层的耐磨损性能。

通过集水钢丝刷和吹扫喷嘴可以实现冷却水的完全回收，减少资源浪费，而且，该堆焊钢板在堆焊时还要进行预热和焊后整体保温，通过钢丝刷和气体吹扫可保证其他工序的正常进行。

通过测得钢板温度来调节冷却效果，可使熔池在凝固后仍能长时间保持在较高温度（加保温装置）进行温度释放，从而减少堆焊层的应力和裂纹。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是从图1的位置A处向后观察的结构示意图。

图中：1、等离子炬；2、堆焊圆筒；3、水冷喷嘴；4、喷嘴移动丝杆；5、马尔他十字机芯；6、同步带轮；7、电机传动轴；8、导轨；9、导流槽；10、集水钢丝刷；11、气体吹扫喷嘴；12、钢板测温装置

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

如图1和2所示，圈圆等离子堆焊耐磨板水冷装置，包括水冷喷嘴3、喷嘴移动装置、冷却水回收装置和测温装置，喷嘴移动装置包括丝杆4、导轨8和马尔他十字机芯5；冷却水回收装置包括集水钢丝刷10、气体吹扫喷嘴11和导流槽9，钢板温度通过钢板测温装置12测量。

所述装置处于堆焊圆筒的内部，丝杆和导轨两端穿过卡盘的中心孔进行固定，独立于工件运行。集水钢丝刷和横扫喷嘴处于两侧，呈V字形分布（如图2所示）。集水钢丝刷和吹扫喷嘴将水回收至导流槽进行循环利用。

本实施例的圈圆等离子堆焊耐磨板水冷装置在使用时，先安装工件，然后调整水冷喷嘴3位置，使其处于等离子炬的正下方，调整完成后即可进行堆焊，堆焊过程中，冷却水一直对熔池进行冷却，工件旋转一周后，等离子炬会沿轴向移动一定距离进行熔覆层搭接，此时在马尔他十字机芯的作用下，丝杠发生旋转，带动喷嘴作轴向移动，通过设定可保证与等离子炬移动距离相同，从而保证熔池的跟踪冷却，直至整个钢板堆焊完成。集水钢丝刷与堆焊圆筒紧密接触，可防止冷却水喷溅，残留的冷却水通过气体吹扫清除，保证水冷后的钢板处于干燥状态，不影响钢板的后续保温，水冷喷嘴的冷却效果通过测温装置来检测，并通过调节冷却水量进行调整。