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1、、堆焊的特点字体大中小堆焊是一种异种材质的熔化焊，因此堆焊的特点和异种材料焊接相类似。堆焊层被稀释，熔合区变脆，热影响的结果，导致堆焊层及热影响区成分、组织、性能变化是堆焊的明显特点。1稀释率堆焊时基材和堆焊金属熔化，相互溶解。基材溶解于堆焊金属中 的量称为稀释率。稀释率增加使堆焊金属的合金元素比例下降。引起 堆焊层性能下降，堆焊材料耗量增加。用多层堆焊、增加堆焊层厚度、 增加堆焊材料中的合金元素量的方法，可以补偿稀释作用的影响。各 种堆焊方法的稀释率见表9-31。表9-31几种堆焊方法的特点比较堆焊方法稀释率()熔敷速度(kg/h)最小堆焊厚度(mm)熔敷效率(%)氧-乙炔手工送丝1100.
2、51.80.8100焰堆焊 自动送丝1100.56.80.8100手工送粉1100.51.80285 95手工电弧堆焊100.55.43.26520钨极氩弧堆焊100.54.52.498 10020熔化极气体保护电 弧堆焊其中：自保护电弧堆 焊104015400.95.42.311.33.23.290 9580 85埋弧堆焊单丝多丝串联电弧单带极多带极30601525102510208154.511.311.327.211.315912 3622 683.24.84.83.04.09595959595等离子弧堆焊自动送粉 手工送丝 自动送丝 双热丝5155155155150.56.80.53.
3、60.53.613 270.2532.42.42.485 9598 10098 10098 100电渣堆焊1015 751595 100114注：指单层堆焊结果;钢母材上堆焊铜及铜合金可低到2%;较早些的文献记载为08。2堆焊熔合区堆焊熔合区有时会出现延伸性下降的脆性交界面。受冲击载荷作 用时可能产生堆焊层剥离现象。在高温条件下工作时，可能会发生碳 迁移现象，导致高温强度和抗腐蚀能力降低。若基材与堆焊层热膨胀 系数差别较大时，在焊接、焊后热处理、或使用过程中，可能发生裂 纹。在铁基材料上堆焊有色金属时，铁会污染对铁含量有严格限制的 堆焊金属。以上堆焊熔合区易出现的问题，可用预先堆焊过渡层或障
4、碍层的办法消除其影响。如在钢基材上堆焊铜合金时，常用镍、因康 镍合金、铝青铜作障碍层。3反复受热的影响由于堆焊工艺本身特点的要求，往往采用预热、缓冷、多层焊工 艺，因此焊缝区受热情况复杂。反复热循环将引起堆焊层化学成分和 金相组织的变化，造成组织和成分的不均匀分布。不同的堆焊方法， 热循环状况不同，对堆焊层的影响也不同。如氧-乙炔焰堆焊钻铬钨 合金时，由于加热、冷却速度都较慢（与电弧堆焊比较），因此，堆焊 层中碳化物粗大。使用还原性火焰堆焊有增碳作用，碳量增加使堆焊 层耐磨性提高。不锈钢和镍基合金堆焊层在490870C高温退火 时，可能析出碳化物和b相沉淀物，这将引起堆焊层变脆，并降低抗 腐蚀
5、能力。字数：1437知识来源：王文翰主编焊接技术手册郑州：河南科学技术出版 社.2004第 480-481 页.一、堆焊方法字体大中小堆焊用的焊接方法很多，几乎所有的熔焊方法都能用来堆焊。选 择堆焊方法时要考虑焊件的大小、形状和批量、堆焊层厚度、堆焊金 属成分和性能等。1常用堆焊方法特点的比较常用堆焊方法特点的比较见表13-3 8。表13-38几种堆焊方法特点的比较堆焊方法熔敷速度(kg/h)最小稀释率(%)最小堆焊厚度(mm)氧-乙炔火焰堆手工送丝0.45 2.7|10.8焊：自动送丝0.45 6.8|10.8焊条电弧堆焊0.74.2152.4埋弧堆焊：单丝4.68.1303.2多丝11 2
6、7154.5串列电弧11 16104.5续表堆焊方法熔敷速度(kg/h)最小稀释率(%)最小堆焊厚度(mm)埋弧堆焊单带极12 36103双带极22 6854钨极氩弧堆焊0.453.6102.4熔化极气体保护堆焊4.5 6.8303.2粉末等离子堆焊4.56.85*0.25 5双热丝等离子堆焊13 275*2.4电渣堆焊15 751015基材熔解于堆焊金属中的量称为稀释率。表中最小稀释率系指 单层堆焊结果。*钢基体上堆焊铜及其合金可达2%。2常用堆焊方法的选择堆焊方法的选择依据是：满足堆焊层性能要求；满足堆焊焊件结 构的要求；满足冶金特点的要求；满足堆焊材料使用状态的要求和 满足效率及经济性的
7、要求。常用堆焊方法的适用范围见表13-39。表13-39常用堆焊方法的适用范围方法项目氧一乙炔堆焊焊条电弧堆焊埋弧堆焊熔化极气体 保护堆焊钨极氩弧堆焊等离子弧堆焊电渣堆焊设备简单简单较复较复较复比TIG较复杂复杂、杂、杂焊机杂易实可实复杂度现机现机械械化、化、自动自动化化设备便宜便宜较高较高较便较高较高格续表方法 项 目氧一乙炔堆焊焊条电弧堆焊埋弧堆焊熔化极气体保护堆焊钨极氩弧堆焊等离子弧堆焊电渣堆焊堆焊任意状焊条丝（实丝（实管状焊丝、棒、丝（实材态（钢芯、芯、管丝、粉芯、药料芯、药管状）状）、棒状芯）、状态芯、带带极带极铸芯）极稀释率小较大大较大较小可调小冶金用碳化合金元可通过合金元合金元温
8、度梯可掺合影焰素焊素Ar素度金元响时增碳有烧损剂过渡焊不烧大，易素，合时无损、产熔合金元素烧损，CO2焊时有烧损不氧化生裂纹线附近成分变化率大效率低较低高较咼较低较咼高应用范围光洁、精密小面积堆焊，如阀门、带锯、犁铧等小批量堆焊件和磨损件修复大面积、大批量件、水平位置堆焊，如大型容器壁及Ar保护可堆焊钻、镍、铝基合金和青铜等。CO2保护可堆要求高的形状复杂的小件,如汽轮机叶片上堆焊钻基铁基、镍基、钻基、难熔金属均能堆焊。如流量控制阀、适合大厚度与垂直线成45。60斜面的堆焊。利用模具轧辊堆焊焊铁基合金如轴瓦、泥浆泵等合金等。含铝镍基合金的堆焊挤压机 螺杆、汽车发动机排气阀等也可以进行水平和垂直
9、面的堆焊字数：1413知识来源：张应立 主编焊工便携手册北京：中国电力出版社.2007.第 795-797页.堆焊方法操作要点5钨极氩弧堆焊(1) 采用直流正接可减少和避免钨极对堆焊层的污染。(2) 堆焊时应严格控制工艺规范参数，如电流、堆焊速度、送丝速度和焊枪摆动。(3) 用衰减电流的方法控制堆焊层的凝固速度，可以减少缩孔和弧 坑裂纹。(4) 采用摆动焊枪、脉动电流、尽量减少电流或者将电弧主要对着 熔敷层等办法来降低稀释率。(5) 将堆焊材料以颗粒状输送到电弧区，随着工件表面被电弧熔化, 如将碳化钨颗粒导入到熔化的表面上，碳化钨颗粒基本不熔解，当熔 化金属凝固时，就得到碳化钨均匀地分散在工件
10、表面的堆焊层。用这 种方法可堆焊钻管接头。六、钨极氩弧堆焊工艺字体大中小钨极氩弧堆焊是一种非熔化极的堆焊方法，一般用下降特性的直 流电源，也可以用带有连续高频电流的交流电源。由于氩气的良好保 护性，有效地防止了合金元素的烧损和氧化。适用于钛作稳定剂的不 锈钢、含铝的镍基合金、不允许碳吸附和易挥发材料的堆焊。严格控 制堆焊电流、堆焊速度、送丝速度和焊枪摆动等工艺参数，可以获得 高质量堆焊层。为了减少渗钨现象，需采用直流正接方式。为了降低稀释率可以采用焊枪摆动、脉冲电流、减小电流、电弧 主要对着熔敷层等工艺措施。为了减少缩孔和弧坑裂纹倾向，可采用电流衰减，控制收尾时熔 池凝固速度的办法。为了使某些
11、硬化相颗粒均匀分布在堆焊层中，还研究采用了将强 化相颗粒直接送到电弧区。随着工件表面被熔化，强化相颗粒基本不 熔化，而又由于熔池的扰动作用，使之均匀的分散在熔池中，随着熔 池的凝固得到优良的耐磨堆焊层。如堆焊钻管接头时用这种方法，得 到碳化钨强化相颗粒均匀分布的堆焊层。字数：406知识来源：王文翰主编焊接技术手册郑州：河南科学技术出版社.2004第490页七、堆焊金属材料的选择字体大中小堆焊金属材料的选择是一个综合性的技术问题。首先考虑工件的 要求和经济性，还要考虑工件的材质、批量及所用的堆焊方法等因素。1堆焊金属选择的一般规律要求最大抗磨料磨损时，选用含碳化物或其他硬度相同的堆焊金 属，如碳
12、化钨、合金铸铁等，前者耐磨性高，后者价格便宜，均有较 多应用。要求抗冲击及磨料磨损时，选用既能耐磨料磨损又能承受冲击载 荷的堆焊金属。耐磨料磨损的堆焊金属承受冲击载荷能力强弱的顺序 是：合金铸铁、马氏体钢、奥氏体高锰钢。马氏体钢价格便宜，应 用最普遍。要求在腐蚀性介质中工作时，选用抗腐蚀能力强的不锈钢、铜基 合金、镍基合金、若要求同时具有耐磨能力时，则可选用钻基和镍基 合金。要求高温耐磨时，可选用钻基合金，含Laves相的钻基合金更好。 若同时存在冲击时，可选用含Cr5%的马氏体钢。若要求更高的抗热 能力和热强度时，可选用马氏体不锈钢。在满足工件技术要求的同时，要注意经济效益和资源的合理利用。 影响经济效益的因素很多，如堆焊材料的成本、堆焊设备的折旧、生 产效率和运输费用等。堆焊金属选用的一般规律见表13-36。表13-36堆焊金属选用的
