金属零件或模具在使用过程中，表面常常会出现砂眼、划伤、损伤等局部的缺陷，这些缺陷虽然小，但会对整个设备的使用造成很大的影响，甚至造成报废。因此，对于金属设备表面小缺陷的修复再生使用，一直有很高的期望，但由于自身精度要求及恶劣的使用环境使模具修复难度比较大。金属设备修复后不仅必须保持原有设备的外形特征，而且对基体本身的结构不能影响太大。多功能金属表面强化冷机不仅可以修补这些缺陷，满足对金属设备维修的要求，并且可以对金属设备的表面进行强化，为金属设备表面缺陷的维修提供了一种实用的新方法和新工艺。
        一 基本原理           多功能金属表面强化冷补机就是利用正、负极尖端放电将电极材料以离子化的形态转移并扩散至工件表面，改变金属表面性质，并能进行堆焊及硬化被覆的金属表面。因为工作物件接至负极，输出头接至正极，故在堆焊机输出头与工作物件接触的瞬间，即产生尖端高频放电作用，使极棒产生熔融状态，极棒圆滑的高速旋转，并加以隋性气体(氩气)的屏蔽及保护作用(避免冶金转移的金属微粒与空气接触，产生氧化、碳化而影向堆焊品质)而将等离子化的金属微粒转移到工作物件表面的一种最新修补工艺。
        由于冶金转移所产生的辉光及块端放电作用，使电极材料离子化成为高温、高湿的金属微粒在瞬间转移到工件表面时向下扩散及渗透(类似电击作用)形成坚固接合的扩散层，并与母材紧密结合在一起。
        冶金转移的时间相比较放电时间间隔，约有10—100倍的比值差距，所以其产生的热量无法在工件内部囤积，故不会造成“高输入热量影向效应”，例如：热应力集中、热硬化、热变形、延晶龟裂、周围碳化、退火、砂孔或冷缩热胀的框线等不良问题的产生。
二 技术特点1 、容易操作，易于掌握。
2 、可以对大型设备进行局部和现场不解体的修补。
3 、修补后形成的扩散层，结合强度高。
4 、在修补时，对基体热输入量小，不会形成硬化和热应力集中。
5 、可以针对不同的场合选择不同材质的电极材料。
6 、在修补前不需要预热、退火和其它前处理。
7 、可以进行表面强化和修补两用。
8 、与其他修补工艺比较，该技术具有结合强度高，不易变形等优点，具体见下表。
表 1 多功能 金属表面强化冷补机工艺与其它工艺的比较
                                                                       工艺                               
                                                                                               预热                               
                                                                                               变形                               
                                                                                               强化厚度                               
                                                                                               厚度控制                               
                                                                                               气孔                               
                                                                                               后续加工                               
                                                                                               强化速度                               
                                                                                               结合强度
强化冷补                               
                                                                                               不                               
                                                                                               小
易                               
                                                                                               少                               
                                                                                               易                               
                                                                                               中                               
                                                                                               高
电刷镀                               
                                                                                               不                               
                                                                                               小
易                               
                                                                                               中                               
                                                                                               中                               
                                                                                               慢                               
                                                                                               低
氩弧焊                               
                                                                                               要                               
                                                                                               大                               
                                                                                               >1 mm                               
                                                                                               难                               
                                                                                               强                               
                                                                                               难                               
                                                                                               快                               
                                                                                               高
三 适用范围1、 多种金属（钢、铁、铝、铜）零件表面缺损的现场修复。
        2、模具刃口的缺角的修补及强化。
        3、铝合金、铜铸件砂孔焊补。
        4、铸铝模具、汽车引伸模、冲压模、压塑模等各种材质的模具的压伤、碰伤、划伤的修补和耐磨、耐蚀表面的强化。
        5、大型油缸的刮伤、漏油的现场不解体修补。
        6、tig焊、电焊以及喷焊所造成的微量砂孔、结合处及裂纹的修补。
               四 电源规格
1、主机规格： 型    号：tlb-ⅴ
        输    入：220v  50hz。
        输出功率：约3000w。
        输出电压：0-180v。
        放电频率：30-800 hz。
        外形尺寸：490mm×260mm×350mm
        主机重量：46kg
2、主机各主要控制旋钮，开关及接头说明：
        电压调节：输出头输出电压调整旋钮。
               调整输出电压的大小，输出电压越大则修补速度越快。
        精细、快速调节：快速档主要用于铸件缺陷及金属表面沟槽的快速修补。精细档主要用于金属表面精细修补。
        频率调节：输出头输出频率调整旋钮。
        调整输出频率的大小，以配合操作者对于堆焊速度的快慢、结晶状态的粗细加以控制。
        频率**值：  约800 次／秒。
        频率最小值：  约80次／秒。
        正反转：改变输出头电极的转动方向。
        转速调节：输出头转速的快慢的控制，根据实际需要调整输出的转速的快慢。
        输出 +/-：输出头分别接工件和焊枪
        —：阴极线的接头。
        阴极线(俗称：接地线)的接头，为三脚插座式接头，使用时务必连接牢固，以免发生接触不良的情形发生；阴极线的末端为红铜片，须接至工作物件上，并且尽量接近工作部位，以使功率，做**的发挥。
        +：输出头的接头。
        为七脚插座式接头，使用时务必连接牢固，以免接触不良的情形发生。
        氩气：氩气出口的快速接头。
        “氩气”(为隋性气体的一种)主要作为“屏蔽保护气体”，避免堆焊时堆焊层的表面产生氧化、氮化、碳化等不良的状况发生，而影向堆焊层的堆焊效果、结晶层的致密性等，使用时请随时注意有否泄漏的情形发生，氩气瓶的调节器旋钮，请调整至大约在5～7l／min之间，以确保堆焊品质。
        冷却气：在焊枪上，冷却气管出口位于氩气管出口后边。在通入冷却气后，
        起到对焊枪的快速冷却作用，注意冷却气管不能和氩气管接反。
五 操作规程1. 工件表面的前处理
最理想的状况为，先以“火焰喷灯”在工件欲处理部位做粗除油的工作，再以细油石 (#400 以上 ) 、细锉刀、气动刻磨机、小型抛光机或细砂纸将欲处理部位祛除氧化层、疲劳层、碳化层及油脂，最后再以“丙酮”将欲处理部位的表面油脂、污垢再做一次彻底清洗动作。
        2．设备检查
            a．在使用前，请先确认插座电源的电压是220v，以防造成不可弥补的伤害。
            b.将输入电源线、阴极接线(插头的栓柱有方向性)、输出头接线(插头的栓柱有方向性)及氩气管接线与主机组合连接牢固。
            c.阴极接线之红铜板固定在工件上。
            d.选择适合的电极材料及外径，并且固定夹持在输出头的夹头上之中心线，不可有偏摆的现象。
        e.开启电源开关，并确认电源指示灯是否点亮？
            f.选择功率大小、调整频率大小、选择输出电压高低、调整输出头的转速及正、逆转的方向。
        g.如果是在做堆焊处理，请开启“氩气开关”，并调节“氩气流量”在5～10l/min的位置。
        h.将输出头前端的极棒轻轻地在工件表面以e字形滑动，接触时会产生火花，即是开始堆焊或硬面被覆的工作。
        3．输出功率的调整
        输出功率高低与堆焊速度、表面粗糙度及往下扩散层的关系如下，操作者可根据要求调整
             1）以堆焊处理的情况而言：
        a.输出功率调高，则堆焊速度快。
          输出功率调低，则堆焊速度慢。
        b．输出功率调高，则表面粗糙度变粗。
          输出功率调低，则表面粗糙度变细。
        c．输出功率调高，则往下扩散层较深。
          输出功率调低，则往下扩散层较浅。
            2)．以硬面被覆的情况而言：
        a．输出功率调高，则堆焊速度快。
          输出功率调低，则堆焊速度慢。
        b．输出功率调高，则表面粗糙度变粗。
        输出功率调低，则表面粗糙度变细。
        4．频率的调整
        频率的调整以决定每秒钟内有多少次的功率输出(即所谓的hz数)。(实际的放电次数与极棒的旋转次数有密切的关连)
        1）以堆焊的情况而言：
            a.频率调高时，则堆焊速度较快。
             频率调低时，则堆焊速度较慢。
            b．频率调高时，则表面粗糙度变细。
              频率调低时，则表面粗糙度变粗。
        2）以硬面被覆的情况而言：
            a．频率调高时，则堆焊速度较快。
              频率调低时，则堆焊速度较慢。
            b.频率调高时，则表面粗糙度变细。
             频率调低时，则表面粗糙度变粗。
        5．极棒的尺寸(直径)的选择及其操作规程
        1）极棒的尺寸(直径)较大时，其与工件表面的接触面积相对较大，因此单位面积所相对应的电流密度降低，被覆层或堆焊层的高点与低点相对应较为平整，也就是说山峰、山谷的落差比较小，其结果就是表面粗糙度变细。另外极棒的转速提高以及提高输出频率，也有使表面粗糙度变细的相同结果。
        2）如果想要使表面粗糙度变细，可以采用下述的手段来达成：
        a．极棒选用较大的尺寸(直径)、极棒的转速提高、输出频率提高，则表面粗糙度会变细。
            b．极棒选用较小的尺寸(直径)、极棒的转速降低、输出频率调降，则表面粗糙度会变粗。
        3）极棒与工件表面*夹角的说明：
        一般而言，极棒与工件表面的*操作夹角在30～60度的范围，*选择则是在45度角。
         4）极棒的旋转方向与堆焊特性的说明
极棒
顺时针旋转方向
堆焊层
逆时针旋转方向
极棒
堆焊层
5）如果堆焊部位或极棒尖端发生碳黑色，就表示产生氧化、碳化和氮化的现象，将会造成接合不良、结晶层粗糙、致细不良、在显微放大下呈多孔性；此时必须以锉刀、砥石或砂纸磨除表层的碳黑层，使新鲜金属裸露后再开始操作，以确保堆焊层的质量。
          6）操作时极棒的尖端约3—6mm范围呈现红色或鲜红色，即表示堆焊效果良好，也是堆焊速度*的情况，但极棒过热时尖端处就呈现橙色的情况，容易产生氧化、碳化或氮化的现象，此时必须调低输出功率或频率。
详情参考：

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北京天诚宇新材料技术有限公司
曾女士
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