有关刃口堆焊和烧焊的介绍

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第四章补焊与堆焊

③、Ceq大于0.6％的钢σs588～982N/㎜²
（60～100㎏f/㎜² ）以上的中碳调质钢，属高淬硬倾向的钢，可焊性差，补焊时需要采取严格的工艺措施防止裂纹。这种钢一般是在退火状态下补焊，焊时要采用高的预热温度（200～350℃），焊接方法以手工焊为主，焊条除强度等级与母材的相同外，还须具有防裂性能好，焊缝金属的调质处理规范与母材相一致等要求，焊后需进行整体调质处理以获得需要性能的接头。
4、补焊接头的强度

对一般钢制的零件，此问题不大。但对已经热处理强化过的材料，补焊时由于焊缝两侧母材受热影响后要发生组织和相应的性能变化，接头与母材等强度的要求就不容易达到。对小尺寸的零件，可用补焊后的整体热处理来解决。大尺寸构件不可能进行整体热处理，此时需在焊接方法、焊接材料和工艺等采取一系列的措施，从而增加了补焊的难度。此外，焊修后焊层的加工，特别是耐磨堆焊层的加工，也是一个需要注意的问题。

补焊与堆焊
§4—1补焊
§4—2堆焊 §4—3硬聚氯乙烯塑料的焊接
§4—1补焊
一、碳钢件的补焊
二、合金钢件的补焊三、铸铁件的补焊四、有色金属件的补焊
一、碳钢件的补焊
机械零件所用的材料种类很多，其可焊性相
差很大。就碳钢而言，钢中含碳量愈高，焊时出现裂纹的倾向就愈大，可焊性也就愈差，对补焊技术的要求也愈严格。（一）、低碳钢零件的补焊（二）、中、高碳钢零件的补焊
2、选用合适的焊条尽可能选用低氢焊条以增强焊缝的抗裂性
能，焊条应按规定烘干并置于保温筒内，随用随取。焊条的强度等级要与母材一致。 3、加强焊接区的清理工作，彻底清除可能进入焊缝的任何氢的来源，例如油、水、锈以及其它杂质。 4、设法减少母材熔入焊缝的比例例如开 “V”型坡口，第一层焊缝用小电流施焊等都是行之有效的方法。但必须注意将母材溶透，避免产生夹渣及未焊透等缺陷。

堆焊

第九章堆焊随着科学技术的进步，各种产品、机械装备正向大型化、高效率、高参数的方向发展，对产品的可靠性和使用性能要求越来越高。

材料表面堆焊作为焊接技术的一个分支，是提高产品和设备性能、延长使用寿命的有效技术手段。

堆焊是用焊接方法在金属材料或零件表面上熔敷一层有特定性能的材料的工艺过程。

第一节堆焊的特点及应用一、堆焊的特点堆焊的物理本质、热过程、冶金过程以及堆焊金属的凝固结晶与相变过程，与一般的焊接方法相比是没有什么区别的。

然而，堆焊主要是以获得特定性能的表层、发挥表面层金属性能为目的，所以堆焊工艺应该注意以下特点：1.根据技术要求合理地选择堆焊合金类型被堆焊的金属种类繁多，所以，堆焊前首先应分析零件的工作状况，确定零件的材质。

根据具体的情况选择堆焊合金系统。

这样才能得到符合技术要求的表面堆焊层。

2.以降低稀释率为原则，选定堆焊方法由于零件的基体大多是低碳钢或低合金钢，而表面堆焊层含合金元素较多，因此，为了得到良好的堆焊层，就必须减小母材向焊缝金属的熔入量，也就是稀释率。

3.堆焊层与基体金属间应有相近的性能由于通常堆焊层与基体的化学成分差别很大，为防止堆焊层与基体间在堆焊、焊后热处理及使用过程中产生较大的热应力与组织应力，常要求堆焊层与基体的热膨胀系数和相变温度最好接近，否则容易造成堆焊层开裂及剥离。

4.提高生产率由于堆焊零件的数量繁多、堆焊金属量大，所以应该研发和应用生产率较高的堆焊工艺。

总之，只有全面考虑上述特点，才能在工程实践中正确选择堆焊合金系统与堆焊工艺，获得符合技术要求的经济性好的表面堆焊层。

二、堆焊的应用堆焊工艺是焊接领域中的一个重要分支，它在矿山、电站、冶金、车辆、农机等工业部门的零件修复和制造中都有广泛的使用。

其主要用途有以下两个方面：1.零件修复由于零件常因为磨损而失效，例如石油钻头、挖掘机齿等，可以选择合适的堆焊材料对其进行修复，使其恢复尺寸和进一步提高其性能。

而且用堆焊技术进行修复比制造新零件的费用低很多，使用寿命也较长，因此堆焊技术在零件修复中得到广泛。

堆焊

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三、埋弧堆焊 1、特点：生产率高、劳动条件好、堆焊合金成分稳定，因此得到大量应用。 2、应用：尤其对于轧辊、车轮轮缘、曲轴、化工容器和核反应堆压力容器衬里等中、大型零件应用较多。 3、具体工艺有四种： (1)单丝埋弧堆焊 (2)多丝埋弧堆焊 (3)带极堆焊 (4)串联电弧堆焊
对于高合金的堆焊金属，可采用各种管状焊丝气体保护堆焊工艺获得。我国还采用 C02 气体保护焊在自动送进 H08Mn2Si焊丝的同时，向熔池送入 YG8(W(wc)92％、W(Co)8％) 合金粉末，得到了 WC+α固溶体的堆焊层。
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※2、非熔化极惰性气体保护堆焊，主要以手工送进各种合金焊丝进行堆焊。 ※这种方法保护效果好，合金元素过渡系数高，稀释率比熔化极气体保护堆焊低，但生产率低，保护气体贵，因而使用受到限制。 ※3、不加保护气体的自保护管状焊丝明弧堆焊，在国外应用较广。其中半自动明弧堆焊用得较多。 ※这种方法的突出优点是设备简单、方便灵活，并可堆焊多种成分的合金。其缺点中飞溅较大。
2、分类：根据所使用的热源不同，一般将热喷涂工艺分为燃烧法和电加热法两大类。目前常用的热喷涂技术是线材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、电弧喷涂、等离子弧喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂技术。
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五、等离子弧堆焊 1、优点：等离子弧温度高，能顺利堆焊各种难熔材料和提高堆焊速度；熔深可以调节，稀释率最低可达 5％左右。因此等离子弧堆焊是一种难得的低稀释率和高熔敷率的堆焊方法。另外，等离子弧堆焊可采用各种渗合金方式进行堆焊。 2、缺点：设备成本较高，有强烈的弧光辐射和臭氧污染，因此必须采取防护措施。 3、等离子弧堆焊主要有以下形式： (1)冷丝等离子弧堆焊 (2)热丝等离子弧堆焊 (3)预制型等离子弧堆焊 (4)粉末等离子弧堆焊

焊条电弧焊及堆焊工艺措施操作技能

焊条电弧焊及堆焊工艺措施操作技能1.预热焊接前对焊件全部（或局部）进行加热的工艺措施（1）预热的作用：降低焊后冷却速度，减小淬硬程度，防止焊接裂纹，减小焊接应力与变形。

对于刚性不大的低碳钢、强度等级较低的低合金钢的一般结构不必预热；焊接有淬硬倾向的焊接性不好的钢材或刚度大的结构时，需预热；焊接铬镍不锈钢时，不可进行预热，因为预热可使热影响区在危险温度区的停留时间增加，增大晶间腐蚀倾向。

（2）预热温度的选择：根据钢材的成分、厚度、结构刚性、接头形式、焊接材料、焊接方法及环境因素综合考虑，并通过焊接试验来确定。

钢材的含碳量越多、合金元素越多、母材越厚、结构刚性越大环境温度越低，预热温度应越高。

多层多到焊时，道间温度不应低于预热温度。

（3）预热方法加热范围：对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的5倍，一般在坡口两侧各75～100mm范围内应保持一个均热区域，测温点应取在均热区域的边缘。

采用火焰加热，测温最好在加热面的反面进行。

预热方法有火焰加热、工频感应加热、红外线加热等。

2.后热焊接后立即对焊件全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施叫后热。

（不等于焊后热处理）后热的作用：避免形成淬硬组织，促使氢逸出焊缝表面，防止裂纹产生。

对于冷裂纹倾向大的低合金高强度钢，要进行专门的消氢处理，即在焊后立即将焊件加热到250～350℃温度范围，保温2～6h后空冷。

消氢的目的：使焊缝金属中的扩散氢加速逸出，大大降低焊缝和热影响区中的含氢量，防止产生冷裂纹。

3.焊后热处理焊接后为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理，叫焊后热处理。

焊后热处理的作用：消除残余应力，软化淬硬部位，改善焊缝和热影响区的组织和性能，提高接头的塑性和韧性，稳定结构尺寸。

焊后热处理有整体热处理和局部热处理，最常用的焊后热处理是在600～650℃范围内的去应力退火和低于Ac1点温度的高温回火；还有为改善铬镍奥氏体不锈钢抗腐蚀性能的均匀化处理。

堆焊技术简介

堆焊技术简介
流程
背景
堆焊材料
堆焊工艺
实际问题
钢铁工业是国民经济的重要基础产业，我国是钢铁工业大国，对轧辊的需求量非常大，轧辊是轧钢的主要部件，也是轧机的主要消耗部件。轧辊的过量消耗给轧钢厂增加了生产成本，引起了业内人士的高度重视。一般从两个方面解决这个问题：（1）通过合金化等手段提高新轧辊材质的硬度与耐磨性，延长新辊的使用寿命。（2）对旧辊实施修复处理，提高轧辊的利用率，降低成本。
承、轴瓦、蜗轮、低压阀门及船舶螺旋桨等。
2.2.5镍基堆焊合金镍基堆焊合金分为含硼化物合金、含碳化物合金和含金属间化合物合金
三大类。
这类堆焊合金的抗金属间摩擦磨损性能最好，并具有很高的抗氧化性、耐蚀性和耐热性。此外，由于镍基合金易于熔化，有较好的工艺性能，所以尽管比较贵，但应用仍广泛，常用于高温高压蒸汽阀门、化工阀门、泵柱塞的堆焊。
3.1.1焊前准备
堆焊前工件表面进行粗车加工，并留出加工余量，以保证堆焊层加工后有3mm以上的高度。
工件上待修复部位表面上的铁锈、水分、油污、氧化皮等，堆焊修复时容易引起气孔、夹杂等缺陷，所以在焊接位复前必须清理干净。
堆焊工件表面不得有气孔、夹渣、包砂、裂纹等缺陷，如有上述缺陷须经补焊清除、再粗车后方可堆焊。
根据堆焊合金的主要成分可划分为：根据堆焊合金层的使用目的划分为：
根据堆焊合金的形状可划分为：丝状、条状、带状、粉粒状、块状堆焊合金
表堆焊材料的形状及适用的堆焊方法
堆焊材料的形状丝(dw =0.5～5.8mm) 带(t=0.4～0.8 mm，B=30 ～300mm) 铸棒(dw=2.2～8.Omm) 管状焊丝焊条适用的堆焊方法熔化极气体保护电弧堆焊、震动堆焊、埋弧堆焊埋弧堆焊、电渣堆焊钨极氩弧堆焊自保护电弧堆焊、埋弧堆焊、钨极氩弧堆焊手工电弧堆焊

堆焊简介

二、堆焊技术的分类
二、堆焊技术的分类
稀释率高，基体金属混入堆焊层中的量多,改变了堆焊合金的化学成分,将直接影响堆焊层的固有性能。因此，堆焊时，常希望获得较低的稀释率，以充分发挥堆焊合金性能，达到预期目的。
三、堆焊技术的应用
作为焊接领域中的一个分支，堆焊技术的应用范围非常广泛，堆焊技术的应用几乎遍及所有的制造业，如矿山机械、输送、冶金、动力机械、汽车、石油设备、化工设备，
当工艺参数不稳定时，易造成堆焊层合金的化学成分和性能发生波动
，同时不易获得薄而均匀的堆焊层。焊条电弧堆焊主要用于堆焊形状不规则或机械化堆焊可达性差的工件。
六、常见堆焊方法
2、氧乙炔火焰堆焊
优点：可调整火焰能率，焊时熔深浅，母材熔化量少，能获得非常小的稀释率。获得的堆焊层薄，表面平滑美观、质量良好。所用的设备简单，
一、堆焊概述
2、堆焊的特点
堆焊层与基体金属的结合是冶金结合，结合强度高，抗冲击性能好。堆焊层金属的成分和性能调整方便，一般常用的焊条电弧焊堆焊焊条或药芯焊条调节配方很方便，可以设计出各种合
金体系，以适应不同的工况要求。
堆焊层厚度大，一般堆焊层厚度可在2～30mm 内调节，更
适合于严重磨损的工况。
磨气刨后的耐磨层 → 下机台 → 称重（厂方确认） → 上机台 → 磨
耗测量 → 加热基体（局部） → 焊补过渡层第一道，检测牢固度 → 焊补过渡层第一面，检测牢固度 → 停止加热并冷却 → 堆焊耐磨层

→ 进行堆焊至原尺寸 → 下机台，整修，防锈处理 → 假安装，上漆
再检验尺寸 → 秤重，包装
八、成本分析
堆焊
时间： 2012-9-19~20
一、堆焊概述
1、什么是堆焊

堆焊焊条详解

说明:D107是低氢钠型药皮的普通锰型堆焊焊条，采用直流反接。

用途:用于堆焊或修复低碳钢、中碳钢及低合金钢磨损件的表面，如车轴、齿轮和搅拌机叶片等。

熔敷金属化学成分(%)化学成分 C Mn保证值≤0.20 ≤3.50堆焊层硬度:HB≥220参考电流(DC+)焊条直径(mm) φ3.2 φ4.0 φ5.0焊接电流(A) 90~110 140~180 180~220注意事项:1.焊前焊条须经300-350℃烘焙1h。

2.在堆焊大型工件前应预热至200℃左右，并将堆焊表面部分的铁锈和油污清除干净。

【产品介绍】说明:D112是钛钙型药皮的CrMo型堆焊焊条。

可交直流两用，堆焊时电弧稳定，脱渣容易。

用途:用于受磨损的低碳钢、中碳钢及低合金钢机件表面，特别适用于矿山机械与农业机械的堆焊与修补。

熔敷金属化学成分(%)化学成分C Mo Cr其它元素总量保证值≤0.25≤1.50≤2.00≤2.00堆焊层硬度:HB≥220参考电流(AC、DC)焊条直径(mm)φ3.2φ4.0φ5.0焊接电流(A)90~110150~180180~220注意事项:1.焊前焊条须经150℃左右烘焙1h。

2.在大型工件堆焊前应预热至200℃左右，并将堆焊部分表面的铁锈和油污清除干净。

【产品介绍】说明:D132是钛钙型药皮的CrMo型堆焊焊条。

可交直流两用，堆焊时电弧稳定，脱渣容易。

用途:用于受磨损的低碳钢、中碳钢及低合金钢机件表面，特别适合用于矿山机械与农业机械磨损件的堆焊与修补。

熔敷金属化学成分(%)化学成分 C Mo Cr保证值≤0.50 ≤1.50 ≤3.00堆焊层硬度:HRC≥30参考电流(AC、DC)焊条直径(mm) φ3.2 φ4.0 φ5.0 φ5.8焊接电流(A) 80~130 110~180 150~240 240~280注意事项:1.焊前焊条须经150℃左右烘焙1h。

2.在堆焊大型工件前应适当预热至300℃左右，并将堆焊部分表面的铁锈和油污清除干净。

焊接-堆焊技术

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堆焊技术的分类
堆焊技术是熔焊技术的一种，因此凡是属于熔焊的方法都可用于堆焊。
按实现堆焊的条件，常用堆焊方法的分类如图所示。
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堆焊方法
氧乙炔火焰堆焊
手工送丝自动送丝粉末堆焊
焊条电弧堆焊
钨极氩弧堆焊
熔化极气体保护电弧堆焊其中：自保护电弧堆焊
埋弧堆焊
单丝多丝串联电弧单带极多带极
预热是焊接修复开始前对被堆焊部位局部进行适当加热的工艺措施，一般只对刚性大或焊接性差、容易开裂的结构件采用。预热可以减小修复后的冷却速度，避免产生淬硬组织，减小焊接应力及变形，防止产生裂纹。工件堆焊前的预热温度可视工件材料的碳当量而定。
堆焊后的缓冷一般可在石棉灰坑中进行，也可适当补充加热，使其缓慢冷却。
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焊条电弧堆焊工艺
一、焊前准备
堆焊前工件表面进行粗车加工，并留出加工余量，以保证堆焊层加工后有3mm以上的高度。
工件上待修复部位表面上的铁锈、水分、油污、氧化皮等，堆焊修复时容易引起气孔、夹杂等缺陷，所以在焊接位复前必须清理干净。
堆焊工件表面不得有气孔、夹渣、包砂、裂纹等缺陷，如有上述缺陷须经补焊清除、再粗车后方可堆焊。
为修复与强化。
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堆焊的特点
堆焊层与基体金属的结合是冶金结合，结合强度高，抗冲击性能好。
堆焊层金属的成分和性能调整方便，一般常用的焊条电弧焊堆焊焊条或药芯焊条调节配方很方便，可以设计出各种合金体系，以适应不同的工况要求。
堆焊层厚度大，一般堆焊层厚度可在2～30mm 内调节，更适合于严重磨损的工况。
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5. 堆焊材料的选择
满足工件的工作条件和要求；经济性、母材的成分、工件的批量以及拟采用的堆焊方法。

各种焊接技术知识汇总

【焊接】各种焊接技术知识汇总一、焊接的介绍焊接：通常是指金属的焊接。

是通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。

分类：根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同，焊接方法可以分为三大类。

(1)熔焊。

将工件焊接处局部加热到熔化状态，形成熔池（通常还加入填充金属），冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。

常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。

(2)压焊。

在焊接过程中无论加热与否，均需要加压的焊接方法。

常见的压焊有电阻焊、摩擦焊、冷压焊、扩散焊、爆炸焊等。

(3)钎焊。

采用熔点低于被焊金属的钎料（填充金属）熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。

钎焊过程中被焊工件不熔化，且一般没有塑性变形。

焊接生产的特点：(1)节省金属材料，结构重量轻。

(2)以小拼大、化大为小，制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果。

(3)焊接接头具有良好的力学性能和密封性。

(4)能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。

应用：焊接技术在机器制造、造船工业、建筑工程、电力设备生产、航空及航天工业等应用十分广泛。

不足：焊接技术也还存在一些不足之处，如焊接结构不可拆卸，给维修带来不便；焊接结构中会存在焊接应力和变形；焊接接头的组织性能往往不均匀，并会产生焊接缺陷等。

二、各种焊接技术介绍一、电弧焊电弧：一种强烈而持久的气体放电现象，正负电极间具有一定的电压，而且两电极间的气体介质应处在电离状态。

引燃焊接电弧时通常是将两电极（一极为工件，另一极为填充金属丝或焊条）接通电源，短暂接触并迅速分离，两极相互接触时发生短路，形成电弧。

这种方式称为接触引弧。

电弧形成后，只要电源保持两极之间一定的电位差，即可维持电弧的燃烧。

电弧特点：电压低、电流大、温度高、能量密度大、移动性好等，一般20～30V的电压即可维持电弧的稳定燃烧，而电弧中的电流可以从几十安培到几千安培以满足不同工件的焊接要求，电弧的温度可达5000K以上，可以熔化各种金属。

有关刃口堆焊和烧焊的介绍

⑵怎样检查刃口的烧焊是否合格？
①堆焊刃口硬度在刃口3mm范围内为HRC55-60，局部不小于HRC50。 ②在100mm长度的焊区，与刃口相垂直的裂纹不得超过3条，深度不大于2mm，长度不大于15mm，两条裂纹间隔应在40mm内（与刃口平行的裂纹不允许存在） ③焊缝两端与基体连接要整齐无咬边、无塌边现象，刃口在5mm范围内不得有肉眼可视气孔 ④烧焊前要预热：钢基体预热300—400ºC 铸铁基体预热180—270ºC （镶块可以放在烤箱中预热，大的铸件预热用焊条烤焊接部位即可）
有关刃口堆焊和烧焊的介绍
1.铣坡口—基体HT300/HT250，如下图
⑴ 坡口
过去采用8×8
过去采用6×6
①采用8×8的方式: 以前焊条的性能原因，我们用2种焊，先用铸铁焊条打底，因为铸铁焊条和基体HT300/HT250溶合性好，（因为基体是铸铁，焊条也是铸铁焊条，成份相似，所以溶合性好）表层覆盖用刃口焊条，如果只用刃口焊条的话，则它很难和铸铁溶合在一起。
谢谢！！！
注：这只是在模具的本体上要使用烧焊坡口，如果是用镶块的话，就没必要。
2.模具的烧焊
⑴在实际生产中由于铸件沙眼缺陷；加工过程中的掉刀或过切；产品更改带来的尺寸变化需要局部补焊等原因。我们因此对不同的铸件采用不同的焊条进行补焊，详情如下：
①HT300/HT250，用铸铁焊条（Z308）补焊，焊后硬度HRC20 HT300/HT250 Z308 HRC20 ②MoCr铸铁用G241H补焊，焊后硬度HRC50—55 （注：当对MoCr铸铁硬度要求不高的部位用NH-10S，焊后硬度为 HRC37—40） ③空冷钢用NH-50补焊，焊后硬度HRC55—60 ④Cr12MoV和SKD11用NH-610补焊，焊后硬度HRC55—60 注：NH-10S和G241H焊条用于补MoCr铸铁的型面；NH-50和NH-610用于补空冷钢和Cr12MoV的刃口

探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺

探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺在冶金机械设备维修过程中，堆焊工艺是一项非常重要的技术。

堆焊是将金属材料通过熔化并冷却形成涂层或填补材料的焊接工艺。

冶金机械设备的维修中，经常会出现各种损伤和磨损，通过堆焊可以修复这些损伤，延长机器的使用寿命。

堆焊工艺的主要过程包括热插入和热喷涂。

热插入是指用高温熔化的填充材料填补已经损坏的金属表面，以强化或者改变金属的使用性能。

热喷涂是指通过喷射热熔的金属粉末或线材将一层涂层覆盖在金属表面上，从而达到防腐、减摩等效果。

这两种堆焊工艺是非常重要的，根据不同的需要，选择不同的堆焊方法，能够为冶金机械设备提供更好的维修保障。

堆焊工艺使用的材料一般包括粉末、线材、电极等。

这些材料的选用应当根据维修需要和机器使用要求进行选择。

在选择材料的过程中，应当考虑到材料的化学成分、热传导、机械性能等因素，同时也要注意到堆焊过程中的安全问题。

需要注意的是，在水冷工艺中，冷却剂必须保持足够的冷却能力，否则会使设备受到过多的热量影响，从而导致设备无法正常运转。

堆焊工艺需要考虑的问题还有熔池的问题。

熔池是焊接过程中最重要的部分，通过控制熔池的形态、大小和位置，可以控制焊接的质量。

在堆焊过程中，我们需要将填充材料加热到熔点，并将熔池形成在金属材料表面。

这需要用到合适的电场和电流密度控制，以及适当的加热时间，从而保证熔池的稳定性和质量。

另外，堆焊工艺中还需要注重参数的优化。

参数的优化能够确保堆焊的效果和质量，进一步提高机器的使用寿命。

优化参数需要考虑材料的种类和机器使用环境等因素，同时注重实验数据和经验分析，从而找出合适的参数组合，为堆焊工艺的优化提供有力保障。

在冶金机械设备维修中，堆焊工艺的重要性是不可忽视的。

根据实际维修需求，选择合适的堆焊工艺和材料，然后控制好参数和安全问题，应用经验和理论知识，才能达到良好的维修结果。

维修好的设备能够带来巨大的利益，为生产和经济发展提供了强劲支撑。

堆焊基础知识ppt课件

精选课件ppt
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5．钴基合金
钴基堆焊合金又称司太立（ Stellite）合金，以Co 为主要成分，加入Cr、W、C等元素。
主要成分为：WC=0.7%～3.3%、WW= 3%～ 21%、WCr=26%～32%，其余为Co，堆焊层的金相组织是奥氏体＋共晶组织。碳质量分数低时，堆焊层由呈树枝状晶的Co-Cr-W固溶体(奥氏体)和共晶体组成，随着碳质量分数的增加，奥氏体数量减少，共晶体增多，因此，改变碳和钨的含量可改变堆焊合金的硬度和韧性。
混合→压块→烧结→破碎（呈不规则粒状）或混合 →制球→烧结（呈球状）
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3．铜基堆焊合金
堆焊用的铜基合金主要有青铜、纯铜、黄铜、白铜四大类。其中应用比较多的是青铜类的铝青铜和锡青铜。铝青铜强度高，耐腐蚀、耐金属间磨损，常用于堆焊轴承、齿轮、蜗轮及耐海水腐蚀工件，如水泵、阀门、船舶螺旋桨等。锡青铜有一定强度，塑性好，能承受较大的冲击载荷，减摩性优良，常用于堆焊轴承、轴瓦、蜗轮、低压阀门及船舶螺旋桨等。
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堆焊合金种类碳质量分数
组织
钴基1号钴基2号钴基4号
钴基3号
较低较高
由树枝状结晶的Co-Cr-W合金固溶体（奥氏体）初晶+该固溶体与Cr-W复合碳化物的共晶体组成
过共晶组织，即由粗大的一次 Cr-W复合碳化物+该碳化物与固溶体的共晶体组成
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四、堆焊合金的选用
我国堆焊焊条的牌号由字母D+三位数字组成，其中“D” 为“堆”字汉语拼音第一个字母，表示堆焊焊条；牌号中的第一位数字，表示该焊条的用途、组织或熔敷金属主要成分；牌号中的第二个数字，表示同一用途、组织或熔敷金属主要成分中的不同编号，按0、1、2、3、 4、……、9顺序编号；牌号中的第三位数字，表示药皮类型和焊接电流种类，例如2为钛钙型，6为低氢型，7为低氢型、直流反接，8为石墨型。

模具铸铁刃口堆焊

MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺
模具铸铁刃口堆焊
彭拥军四川成飞集成科技股份有限公司四川省成都市 610091
摘要：在汽车模具里，把堆焊技术应用于修边刃口的焊接，应用于拉延模和成形模的拉延筋或磨损面的堆焊，可以大大降低模具制造成本和制造周期，便于模具的维修制件精度的提高，在铸件的表面堆焊一层耐磨材料，焊层硬度可以达到 HRC55 左右，从而满足模具的刃口修边或拉延成形的工艺要求。
（1）采用数控加工铣削获得三维立体轮廓，可以节省合金钢锻件，降低模具成本。
（2）模具维修方便，更改修边线形状或刃口损坏后，可以重新堆焊后加工。
（3）采用堆焊，省去镶块的拼装与热处理，减少制造工序，缩短制造周期。
（4）把铸铁堆焊技术应用在拉延模和成形模中的拉延筋及磨损面的焊接，可以有效的延长模具的寿命。
5 铸铁刃口堆焊工艺根据生产实践，铸铁刃口堆焊工艺如下： 5.1 铸件堆焊前准备焊前准备（倒坡口，去污，清除裂纹等）；
刃口堆焊前应在待焊部位铣出 8-10 的坡口，
坡口形式见图（1）。
图1
8
8 8-10
8-10 R5
3.2 堆焊的工艺顺序见图（2）按图中顺序数字 1-5 层为打底层，6-7
图2
我公司模具采用的灰口铸铁，牌号为 HT300，其材料成分，包含碳 C=2.93.2%，硅 Si=1.0-2.5%，锰 Mn=0.5-1.4%，硫 S=0.12%，磷 P=0.15% 等等。其特点： ① HT300 铸铁为珠光体类型，金相组织为铁素体 + 片状石墨 + 珠光体，由于铸铁中石墨有利于润滑及储油，其耐磨性好。由于石墨的存在，灰口铸铁的消震性优于钢，适合制作底座。②工艺性能好，由于灰口铸铁含碳量高，接近于共晶成分，其熔点较低，流动性好，收缩率小，适应于铸造结构复杂或薄壁铸件，由于其内在石墨使得灰口铸铁的加工性优于钢。③灰口铸铁由于成分中碳与硫，磷杂质高，其力学性能的特点是强度低，基本无塑性，使其焊接接头发生裂纹的敏感性增加。这些特点，决定了灰口铸铁的焊接性不良。其表现有两点；一是焊接接头易形成白口铸铁与

堆焊定义

、堆焊定义：用焊接方法在零件表面堆敷一层具有一定性能的材料，以增加零件的耐磨、耐热、耐腐蚀等方面性能。

在冶金、矿山、电力、农业、石油等行业被广泛应用。

2、堆焊须注意几点：•根据使用要求，合理选用堆焊合金；•尽量降低母材稀释率；（摆动、防工件变形）•提高生产率；（明弧）•希望堆焊金属和母材有相近的膨胀系数和相变温度。

（高铬铸铁）3、堆焊目的：•降低成本•延长使用寿命•减少维修（费用及时间）•减少备件面堆焊就是对耐磨部件表面硬化处理的过程。

采用高硬度的药芯焊丝和WD-BX1型专业明弧平焊焊接设备进行表面堆焊，从而使耐磨部件表面形成比母材材质更耐磨的高铬复合碳化物，并能够使该高铬碳化物与母材很好的结合成一个整体。

采用这种技术会节约采购成本的50%以上，有效生产使用时间是原新品的2倍以上。

例如：企业购置新品进行生产活动，在耐磨件磨损到最佳生产效率以下时（磨损量约占新品总重量的一小部分），企业就会报废该部件重新购置，那么余下的大部分报废处理不经济，增加采购费用，加重企业经济负担。

因为采用硬面堆焊技术可以降低采购费用，又能延长耐磨部件的使用寿命，在各个行业得到了广泛的关注与应用。

下面就各个行业的实际情况，介绍硬面堆焊技术的应用。

1、钢铁行业硬面堆焊技术的应用钢铁厂的耐磨部件工作环境非常恶劣。

生产过程中温度高，冷热循环频繁，使耐磨设备加速磨损，增加钢铁厂的维修成本及工作人员的劳动强度。

例如钢铁厂中的连铸辊是连轧机的主体，在生产过程中，连铸辊通过产生挤压力来使钢坯成型。

此种工作原理使连铸辊受到钢坯的高温及反作用力的影响，就会使连铸辊的表面产生非疲劳性裂纹，可以直观看清，甚至成片状脱落。

给生产运行带来极大的不便，影响生产效率，甚至造成停产。

很多钢铁厂深知，购买新品交货工期长，而且生产成本也提高了一半以上。

以连轧机中的一个连铸辊为例，当该辊磨损到最佳生产率以下时，实际消耗不足整体辊子的1/10，那么9/10的铸辊报废处理不经济。

阀门堆焊之“星”工艺——等离子粉末堆焊

堆焊中应用非常适合，也是目前阀
门制造中应用前景最为广泛的技术
弧焊焊接后低１００。Ｃ以上。
使用材料
之一。由于等离子弧焊具有弧柱温度高，热量集中、稀释率低，使用
■ （１）堆焊合金层与工件基体
呈冶金结合，结合强度高；世界范
零件表面不经复杂的前处理工艺，直接进行粉末等离子弧堆焊：
要求较高的阀门需要使用钴基合金
进行堆焊，铸钢或不锈钢阀门使用不锈钢粉末或镍基粉末进行堆焊，
（５）与其他等离子堆焊相比
设备构造便利，低耗、高效、实用易操作，维修维护方便；焊接电源、控制箱、送粉器、
一材料方面，等离子堆焊主要使用粉末材料。粉末材料的质量，成
分的正确配比，以及工艺上的合理
选用，直接影响到堆焊层的质量。
粉末喷焊等优点，可以大大简化堆焊材料的制造过程，特别是可以利
用多种合金元素，在等离子弧的作
用下得到不同性能的硬化密封面，
的调节
合金，以获得所需性能的堆焊层。（９）堆焊大型工件效率高。
一
化焊接，灵活方便。一般说来，中小型零件的单道堆焊工作时间短，对喷枪的要求只限于使用柔性弧以
便获得冲击小、硬度均匀、组织致密的高质量堆焊层。除了喷枪本身带有保护嘴外，对于大功率喷枪，
合金粉末作为堆焊材料，不受铸造、轧制、拔丝等加工工艺的限制，可依据不同性能要求配置不同成分的合金粉末，特别适用于那些

堆焊

用电焊或气焊法把金属熔化，堆在工具或机器零件上的焊接法。

通常用来修复磨损和崩裂部分。

编辑本段冷焊堆焊技术冷焊堆焊技术是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，能保证工件的完好性；也可以利用其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。

冷焊堆焊设备对金属制品工件修补后不变形、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。

常用于精密铸件的针孔、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、焊接缺陷的修复与机械表面强化。

编辑本段冷焊技术的应用领域1、模具制造行业塑料模表面的打毛，增加美感和使用寿命；头盔塑料模具分型面堆焊修复；铝合金压铸模具分流锥表面强化；模具腔超差、磨损、划伤等修复与强化。

2、塑料橡胶工业橡塑机械零部件修复，橡胶、塑料件用的模具超差、磨损与修补。

3、航空、航天业飞机发动机零部件、涡轮、涡轮轴修复或修补，火箭喷嘴表面强化修理，飞机外板部件修复，人造卫星外客强化或修复，钛合金件的局部渗碳强化，铁基高温合金件的局部渗碳强化，镁合金的表面渗A1等防腐蚀涂层，镁合金件局部缺陷堆焊修补，镍基/钴基高温合金叶片工件局部堆焊修复，如：叶片叶冠阻尼面与叶尖的磨损和导叶的烧蚀等。

4、汽车与机车的制造与维修行业汽车制造和维修工业中，用于凸轮、曲轴、活塞、汽缸、刹车盘，叶轮，轮毂，离合器、摩擦片、排气阀等补差和修复，汽车体的表面焊道缺陷补平修正。

5、船舶、电力行业电曲轴、轴套、轴瓦、电气元件、电阻器等修复，电气铁路机车轮与底线轨道连接片的焊接，电镀厂导电辊、金属氧化处理铜铝电极的制作焊接。

6、机械工业修正超差工件和修复机床导轨、各种轴、凸轮、水压机、油压机柱塞、气缸壁、轴颈、扎辊、齿轮、皮带轮、弹簧成形用的芯轴、塞规、环规、各类辊、杆、柱、锁、轴承等。

7、铸造工业铁、铜、铝铸件砂眼气孔等缺陷的修补，铝模型磨损修复。

焊接名词解释

焊接名词解释编者按：焊接工作者或从事焊接相关工作的人员，在工作中常会遇到焊接名词术语的问题。

这里向大家推荐一份焊接名词术语的解释。

便于大家在工作中应用。

焊接名词解释一．一般术语1．焊接通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。

2．焊接技能手焊工或焊接操作工执行焊接工艺细则的能力。

3．焊接方法指特定的焊接方法，如埋弧焊、气保护焊等，其含义包括该方法涉及的冶金、电、物理、化学及力学原则等内容。

4．焊接工艺制造焊件所有的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。

5．焊接工艺规范（规程）制造焊件所有关的加工和实践要求的细则文件，可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性6．焊接操作按照给定的焊接工艺完成焊接过程的各种动作的统称。

7．焊接顺序工件上各焊接接头和焊缝的焊接次序。

8．焊接方向焊接热源沿焊缝长度增长的移动方向。

9．焊接回路焊接电源输出的焊接电流流经工件的导电回路。

10．坡口根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。

11．开坡口用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。

12．单面坡口只构成单面焊缝（包括封底焊）的坡口。

13．双面坡口形成双面焊缝的坡口。

14．坡口面待焊件上的坡口表面。

15．坡口角度两坡口面之间的夹角。

16．坡口面角度待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角。

17．接头根部组成接头两零件最接近的那一部位。

18．根部间隙焊前在接头根部之间预留的空隙。

19．根部半径在J形、U形坡口底部的圆角半径。

20．钝边焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分。

21．接头由二个或二个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。

检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。

22．接头设计根据工作条件所确定的接头形式、坡口形式和尺寸以及焊缝尺寸等。

23．对接接头两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头。

堆焊刃口

一、引言：九四年我厂承接了神龙公司轿车模具生产任务，其中33套修边冲孔模按合同规定必须采用刃口堆焊工艺制造。

这种工艺方法在日本，法国等西方发达国家已相当成熟，具有缩短生产周期，降低成本，有利于修复等特点。

在现在汽车工业日新月异，车型变化日趋频繁，市场竞争日趋激烈的形势下该工艺具有重大的现实意义和长远意义。

因此，我们投入了大量的人力物力，作了各种相应焊接材料和焊接方法的对比试验，比较决定利用进口焊接材料，采用熔化极氩弧焊，钨极氩弧焊和手工电弧焊相结合的方法进行刃口堆焊。

成功解决了刃口堆焊中裂纹密集的问题，有效提高了焊接生产效率，彻底清除了刃口堆焊工艺制造模具的障碍，有力证明了刃口堆焊工艺制造模具的现实可行性。

二、技术条件与难度分析：（1）、技术条件：合同明文规定，刃口堆焊质量必须达到以下要求：1、焊缝不得有气孔；2、焊缝不得有纵向裂纹，横向裂纹不得多于3条/100毫米；3、表面成型光滑，无夹渣，无咬边，缺肉；4、凸模硬度要达到HRC56—58，凹模硬度要达到HRC52—54；5、经适当修补能冲裁50万件次。

（2）难度分析：1）裂纹问题：以上五条技术要求中最难解决最难达到的问题就是裂纹问题。

我厂曾在89年试探性地焊接了19套模具，但焊后刃口即可见明显的密集的裂纹，100mm内平均达30余道；我们也特意参观过一汽焊接的141-1五吨车模具，肉眼可见裂纹平均每2mm内就有一道。

有鉴于此，两大公司都先后停止了刃口堆焊工艺制造模具。

一般地讲，出现裂纹意味着材料韧性不足，塑性，弹性不足，而要塑性，弹性能力较好，硬度，强度就会有所下降，这是一对矛盾体，仅仅从材料着手显然是不够的。

下面我们就这个问题作详细的探讨，以便作出合理可行的焊接工艺。

裂纹是否出现主要取决于工件的结构和材料成分，而出现的多少则取决于焊接工艺。

1、结构分析：根据大量的试验，认为25mm厚度以上的低碳钢焊件，在手工电弧焊的条件下，可视为半无限体（厚大焊件），其温度以焊接区为中心，向各个方向急剧降低，造成极大的焊接应力。