一,簡(jiǎn)述

堆焊就是指用電焊焊接的方式將具備一定性能的原材料堆敷在焊接件表層上的一種加工工藝方式。其目地并不是聯(lián)接焊接件,只是以便在焊接件表層得到具備耐磨損耐高溫抗腐蝕等獨(dú)特性能的熔敷金屬層,或者以便修復(fù)或提升焊接件的規(guī)格。堆焊方式在生產(chǎn)制造和維修中獲得普遍的運(yùn)用。

二,堆焊用的金屬

一般而言,堆焊的金屬最先應(yīng)考慮焊接件的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn);次之考慮到堆焊的金屬電焊焊接性好些,再后適度挑選較為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的堆焊金屬。

普遍的辦公環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)下應(yīng)用的堆焊金屬有:高地應(yīng)力金屬間磨損選用亞共晶鈷基合金、含金屬間化學(xué)物質(zhì)的鈷基合金；低地應(yīng)力金屬間磨損選用堆焊用低合金鋼；金屬間磨損＋浸蝕或空氣氧化選用大多數(shù)鈷基合金或鎳基合金；低地應(yīng)力耐磨材料磨損、沖擊性腐蝕、耐磨材料腐蝕選用高合金生鐵；低地應(yīng)力比較嚴(yán)重耐磨材料磨損、激光切割刃選用滲碳體；汽蝕腐蝕選用鈷基合金；比較嚴(yán)重沖擊性選用高合金合金鋼；比較嚴(yán)重沖擊性＋浸蝕＋空氣氧化選用亞共晶鈷基合金；高溫下金屬間磨損選用亞共晶鈷基合金、含金屬間化學(xué)物質(zhì)的鈷基合金；鑿削式耐磨材料磨損選用馬氏體合金鋼；耐熱性高溫應(yīng)力松弛抗壓強(qiáng)度(540℃)選用鈷基合金滲碳體型鈷基合金。

鐵基堆焊金屬,其品較多,性能轉(zhuǎn)變覆蓋面廣,延展性和耐磨性能相互配合好,較大 的優(yōu)勢(shì)是低成本,因此應(yīng)用很普遍。大概有四類:

其一是鐵素體鋼堆焊金屬,這類種類合金電焊焊接性好,耐沖擊工作能力強(qiáng),強(qiáng)度較低,關(guān)鍵用以修補(bǔ)象軸類零件的機(jī)械零件。

其二是馬氏體鋼堆焊金屬,馬氏體合金鋼堆焊金屬具備較高的沖擊性韌性和冷作硬化的特性,但非常容易造成熱裂痕,一般用于修補(bǔ)在比較嚴(yán)重沖擊性荷載下金屬間磨損和耐磨材料磨損的零件,如礦山開(kāi)采上料機(jī)、鐵路道岔等。馬氏體鉻錳堆焊金屬比馬氏體合金鋼電焊焊接性好,也有不錯(cuò)的耐蝕性、耐溫性和耐熱裂痕性,關(guān)鍵修補(bǔ)受比較嚴(yán)重沖擊性的金屬間磨損的合金鋼和碳素鋼零件。

其三是奧氏體鋼堆焊金屬,這類堆焊金屬的機(jī)構(gòu)關(guān)鍵為奧氏體,堆焊層的強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高、耐磨性能較高,可受中等水平?jīng)_擊性,但耐沖擊工作能力卻比鐵素體鋼和馬氏體鋼堆焊層差。關(guān)鍵用以修補(bǔ)金屬間磨損的零件,如傳動(dòng)齒輪、卡車汽車底盤等。

其四是合金生鐵堆焊金屬,這類堆焊層具備很高的抗耐磨材料磨損、耐高溫、抗腐蝕性能,抗氧化性性能不錯(cuò),可耐輕微的沖擊性,但堆焊時(shí)非常容易出現(xiàn)裂痕,電焊焊接時(shí)非常當(dāng)心,關(guān)鍵用以堆焊農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械設(shè)備等零件。

鎳基堆焊金屬,在其中應(yīng)用數(shù)最多的是鎳鉻合金硼硅系列產(chǎn)品合金,它具備優(yōu)質(zhì)的抗低地應(yīng)力耐磨材料磨損和抗金屬間磨損的性能比較好的抗腐蝕耐高溫和抗高溫空氣氧化性能,但抗高地應(yīng)力耐磨材料磨損和抗沖擊性稍弱,一般用以浸蝕物質(zhì)或高溫自然環(huán)境中遭受低地應(yīng)力耐磨材料磨損的場(chǎng)所。

含金屬間化學(xué)物質(zhì)的鎳基合金,如Ni-32Mo-15Cr-3Si高溫強(qiáng)度高，具備優(yōu)質(zhì)的耐金屬間磨損和中等水平的耐磨材料磨損的工作能力，但耐沖擊性較弱；這類合金較為適用鎢極汽體維護(hù)電孤堆焊或低溫等離子弧堆焊，常見(jiàn)來(lái)堆焊在比較嚴(yán)重浸蝕物質(zhì)中工作中的閘閥突面。

含滲碳體的鎳基合金的價(jià)格對(duì)比鈷基合金低得多，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度觀察，變成鈷基堆焊金屬的代替品而獲得較多運(yùn)用。

鈷基堆焊金屬,關(guān)鍵指鈷鉻鎢合金,在650℃上下能維持較高的抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度,具備一定的耐蝕性和優(yōu)質(zhì)的抗粘著磨損性能,在各種各樣堆焊金屬中鈷基合金的綜合性性能最好是,常見(jiàn)于高溫工作情況的零件表層堆焊。

銅基堆焊金屬,一般有黃銅、紫銅、白銅、全銅四類,銅基堆焊合金抗腐蝕、耐汽蝕和耐金屬間磨損的性能不錯(cuò),可在鐵基原材料上堆焊制做成雙成對(duì)金屬件,也能用來(lái)修復(fù)磨損的零件;但銅基堆焊金屬的耐硫酸鹽浸蝕、耐磨損料磨損和抗高溫應(yīng)力松弛的工作能力較弱,強(qiáng)度低,也不易焊接,只適用200℃下列的自然環(huán)境中,這類堆焊金屬關(guān)鍵用以活塞銷、底壓閘閥突面等的堆焊。

滲碳體堆焊金屬,關(guān)鍵用以受比較嚴(yán)重磨損的工作狀況,如油氣井麻花鉆、筑路機(jī)械零件的堆焊。

三,堆焊的焊接方法方式

氧-乙炔氣體堆焊

其關(guān)鍵用以表面光潔、品質(zhì)規(guī)定較高的零件的堆焊,以中、中小型焊接件小批量生產(chǎn)主導(dǎo)。如閘閥、油氣井麻花鉆、

犁鏵等零件的堆焊。

氧-乙炔氣體的機(jī)器設(shè)備簡(jiǎn)易實(shí)際操作便捷低成本,可與氣割機(jī)器設(shè)備通用性,僅僅焊炬的焊嘴直徑比氣割大些;基本上全部樣子的堆焊原材料都可用(包含邊角余料);可見(jiàn)度大,能在不大的總面積上開(kāi)展堆焊,而且能獲得薄而光潔的堆焊層;此方法稀釋液率低,熔融層深層可操縱在0.毫米之內(nèi)，較非常容易保做證的堆焊層的品質(zhì)；還原焰炭化焰的滲氮功效會(huì)減少堆焊層的韌性，但可提升以滲碳體為在關(guān)鍵抗磨損相的堆焊層的耐磨性能；這種方式手工制作勞動(dòng)效率大，生產(chǎn)率低，對(duì)電焊工有一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

氧-乙炔氣體堆焊一般應(yīng)用炭化焰堆焊,火苗特性與堆焊金屬的類型相關(guān):鎳基合金一般選用中性化焰,但以便提升金屬流通性,有時(shí)候也用炭化焰;鐵基合金堆焊時(shí)選用二倍的乙炔氣體產(chǎn)能過(guò)剩焰(內(nèi)焰與焰心長(zhǎng)短之比2:1);用碳含量高的低溶點(diǎn)堆焊合金(如高鉻鑄鐵或鈷基合金)開(kāi)展堆焊時(shí),選用3倍的乙炔氣體產(chǎn)能過(guò)剩焰。

絕大部分鑄鐵件無(wú)需溶液就可以堆焊,堆焊生鐵時(shí)務(wù)必應(yīng)用溶液,另外要采取一定的有效措施,防止出現(xiàn)白口機(jī)構(gòu)和裂痕。加熱緩和冷可非常大水平降低堆焊層裂開(kāi)的很有可能,也有益于減少稀釋液率;小產(chǎn)品工件能用焊炬立即加溫,而大產(chǎn)品工件一般在爐中加溫,并確保有充足的時(shí)間使溫度勻稱,每堆焊一層的較大 薄厚約1.6毫米為宜，可雙層堆焊。

選用自熔性合金粉末狀開(kāi)展氧-乙炔氣體噴焊（噴熔），依據(jù)粉末噴涂和重熔的依次順序不一樣，噴焊加工工藝分成“一步法”和“二步驟”；“一步法”噴焊的特性是粉末噴涂和重熔另外開(kāi)展，即邊噴邊熔的方式，一般粉末噴涂很細(xì)，它的流程是加熱、預(yù)粉末噴涂、噴工作中粉并熔融；“二步驟”噴焊的特性是粉末噴涂和重熔分二步開(kāi)展，應(yīng)用重熔槍開(kāi)展重熔，它的流程是加熱、粉末噴涂和重熔。

氧-乙炔氣體堆焊普遍的缺點(diǎn)是出氣孔未焊接等，它是因?yàn)閷?shí)際操作不善或堆焊原材料品質(zhì)不太好而導(dǎo)致的。

焊絲電孤堆焊

電弧焊接機(jī)器設(shè)備便宜，實(shí)用性強(qiáng)，合適當(dāng)場(chǎng)堆焊,開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的有:氬弧焊變電器、氬弧焊鎮(zhèn)流器、氬弧焊發(fā)電機(jī)組和氬弧焊逆變電源等;非常合適堆焊樣子不規(guī)律的零件及交通流差的位置;電孤發(fā)熱量集中化,形變小,生產(chǎn)效率高,但其熔深圳大學(xué),稀釋液率高,堆焊層強(qiáng)度和耐磨性能降低,一般焊2～3層,雙層焊非常容易裂開(kāi)。焊絲電孤堆焊關(guān)鍵用以小大批量生產(chǎn)和修補(bǔ)已磨損的零件,在我國(guó)堆焊焊絲有:D10×～24×;D25×～29×;D30×～49×;D50×～59×;D60×～69×;D70×～79×;D80×～89×等。

鈦鈣型、鈦鐵礦型、低氫型焊芯的焊絲最好是選用直流電反接開(kāi)展堆焊,高純石墨型焊芯的焊絲堆焊以直流電正接最合適,也可選用交流電。堆焊前焊絲應(yīng)參照焊絲使用說(shuō)明的要求溫度開(kāi)展風(fēng)干,一般酸堿性焊絲150℃烘0.5～1h,偏堿焊絲250～350℃烘1～2h。堆焊的加熱溫度關(guān)鍵依據(jù)碳當(dāng)量明確，如碳當(dāng)量(%)是0.4、0.5、0.6、0.7、0.8,加熱溫度（℃）各自為：100、150、200、250、300。堆焊后的緩冷可在爐中或石綿中開(kāi)展，也可適度加溫來(lái)使其遲緩制冷。

埋弧堆焊

埋弧堆焊是批量生產(chǎn),大電流量,效率高;無(wú)光輻射,勞動(dòng)者標(biāo)準(zhǔn)好;埋弧發(fā)熱量多稀釋液率大,一般堆焊23層才可以確保需要的性能,為防止裂開(kāi)常采用加熱緩冷等對(duì)策;關(guān)鍵用以水準(zhǔn)部位堆焊,針對(duì)很大的且不容易形變的零件的堆焊最可用,如大直徑器皿內(nèi)腔堆焊抗腐蝕層,在軋鋼機(jī)的熱軋帶鋼上堆焊耐磨損層不適合堆焊小零件。

埋弧堆焊可以用直流穩(wěn)壓電源或交流電,從提升堆焊品質(zhì)及生產(chǎn)率的視角考慮到,大多數(shù)選用直流電反接;提升電焊焊接電流量,稀釋液率、熔融深度和堆焊層薄厚都是增加;電焊焊接電孤的工作電壓對(duì)稀釋液率的危害不太顯著,一般電孤工作電壓選用30～35V,焊條外伸長(zhǎng)短一般選用8倍的焊條直徑；為減少稀釋液率，提升熔敷速率，

電級(jí)選用多絲、帶極（串列并排）等改善方式。

其他堆焊的方式也有：熔融極汽體維護(hù)電孤堆焊、鎢極氬弧堆焊、低溫等離子弧堆焊、電渣堆焊、激光器堆焊、磨擦堆焊等。