堆焊
堆焊重量计算公式
堆焊重量计算公式
堆焊重量计算公式是一种用于确定堆焊金属重量的公式。
堆焊是一种常见的焊接技术，它通过将额外的金属添加到工件表面，来修复、增强或改变其性能。
为了确保正确评估材料成本和工艺需求，计算堆焊重量是至关重要的。
为了计算堆焊重量，可以使用以下公式：
堆焊重量（kg）= 长度（cm） ×宽度（cm） ×厚度（cm） ×密度（g/cm³） ×堆焊面积系数
在这个公式中，长度、宽度和厚度代表堆焊的尺寸，单位为厘米（cm）。
密度代表堆焊金属的密度，单位为克/立方厘米（g/cm³）。
堆焊面积系数是一个可根据堆焊类型和工艺添加的修正系数。
使用该公式，可以根据堆焊的尺寸和堆焊金属的密度，计算出堆焊的重量。
这样，可以更好地评估堆焊成本，并优化焊接工艺。
需要注意的是，密度的数值可以根据所使用金属材料的种类来确定。
不同材料的密度各不相同，因此在计算堆焊重量时，应根据具体的金属材料选择正确的密度数值。
综上所述，堆焊重量计算公式是通过考虑堆焊的尺寸、堆焊金属的密度和堆焊面积系数来计算堆焊重量的公式。
这个公式能够帮助焊接工程师和制造商评估堆焊的成本，并进行工艺优化。
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。
我国堆焊技术的发展及展望
4、机械制造行业
机械制造行业是我国的基础工业之一，也是国民经济的重要组成部分之一。 在机械制造行业中，许多设备需要进行耐磨、耐腐蚀、耐高温等处理。
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一、我国堆焊技术的发展
我国的堆焊技术发展较晚，但发展速度较快。自20世纪80年代以来，我国开 始引进国外先进的堆焊技术，并逐步推广应用。在近几十年的发展过程中，我国 在堆焊技术方面取得了显著的进步和成就。
1、堆焊材料的进步
随着堆焊技术的不断发展，我国在堆焊材料方面也取得了较大的进步。目前 我国已可以生产多种不同用途的堆焊材料，包括耐磨、耐腐蚀、耐高温等材料。 这些材料的出现，不仅提高了堆焊技术的质量和效率，还降低了制造成本。
2、绿色环保：未来，我国堆焊技术将更加注重环保和节能。采用低毒、低 尘、低能耗的设备和材料，减少对环境的影响。同时，开展循环经济和资源综合 利用等方面的研究，提高资源的利用效率。
3、多元化应用：随着工业领域的不断拓展和创新，我国堆焊技术的应用领 域也将更加多元化。除了传统的石油、化工、电力等领域，还将逐步涉及到新能 源、新材料等领域。例如，在太阳能电池板的生产中，可以采用堆焊技术对硅片 进行连接和密封；在航空航天领域，可以利用堆焊技术制造高强度、高耐蚀性的 零部件。
二、堆焊技术在基础工业中的应 用现状
堆焊技术在基础工业中得到了广泛的应用和推广。以下是堆焊技术在基础工 业中的应用现状：
1、钢铁行业
钢铁行业是我国的基础工业之一，也是堆焊技术应用最为广泛的领域之一。 在钢铁行业中，许多设备部件因为磨损、腐蚀等问题需要进行修复和再制造。堆 焊技术作为一种有效的修复和再制造技术，被广泛应用于各种设备部件的修复和 再制造。例如，高炉炉底板、出铁口、轧机轧辊等设备部件的修复和再制造都需 要使用堆焊技术。
堆焊
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
堆焊后处理方法
堆焊后处理方法
堆焊后的处理方法主要包含以下步骤：
1. 清洗：对焊接区域进行清洗，去除残余的焊渣和杂质，以确保后续处理的质量。
2. 热处理：根据材料和焊接工艺的要求，进行适当的热处理。
热处理可以消除焊接过程中产生的残余应力，改善焊接接头的机械性能，如强度、韧性等。
3. 机械加工：对焊接区域进行机械加工，如打磨、车削等，以获得所需的尺寸和形状。
4. 无损检测：使用无损检测技术，如超声波检测、射线检测等，对焊接接头进行检测，以确保其质量和安全性。
5. 表面处理：根据需要，对焊接区域进行表面处理，如喷涂、电镀等，以提高其耐腐蚀性能和外观质量。
以上步骤完成后，堆焊后的处理工作就完成了。
需要注意的是，具体的处理方法应根据材料、焊接工艺、使用要求等因素进行选择和调整。
同时，处理过程中应遵循相关标准和规范，确保处理质量和安全性。
现代表面工程技术第二部分堆焊
• 铬镍奥氏体不锈钢在核容器、化工容器、管道制造中获得广 泛应用。C、Si、B等元素 含量较高的铬镍不锈钢堆焊材料 主要用于阀门密封面的堆焊；Crl9Nil9Mn6型铬镍奥氏体堆 • 焊材料和铁素体含量高的Cr29Ni型堆焊材料耐气蚀性好， 可用于水轮机过流部件耐气蚀堆 焊，由于具有好的耐热和 耐高温冲击能力，也可用于热冲压、热挤压工具的堆焊。 • 高铬马氏体不锈钢堆焊材料耐热性好，热强度高，耐腐 蚀性也较好，主要用于中温 (300℃ ～ 600℃)耐粘着磨损 面的堆焊，如中温中压阀门密封面的堆焊，含碳和钼的Crl3 型 堆焊材料具有较高的耐磨性和一定的抗冲击能力，用于 连铸机的导辊、拉矫辊的堆焊。
• 药芯焊丝MAG堆焊时，焊丝直径一般为3.2mm， C02气保护，气流量大于20L／min，焊丝焊前在 200℃-300℃烘1h-2h。一般A-450焊丝预热温度 >200℃，A-600焊丝预热温度>250℃。堆焊工艺 参数为：I=300A-500A，U=26V～30V，直流反 接。焊后冷却速度不宜过快，必要时进行350℃焊 后热处理。 • 自保护药芯焊丝堆焊时，焊丝直径一般为 3.2mm，焊丝伸出长30mm～50mm,焊丝焊前在 200℃-300℃烘1h～2h。堆焊工艺参数为： I=300A-500A，U=26V～30V，工件焊前预热 200℃～250℃。
• 这类钢常用堆焊方法是焊条电弧焊。焊前需 根据工件大小和母材成分在200℃ ～ 600℃ 范围内预热。例如，在补焊裂损或磨损的高 速钢刀具时，局部预热200℃～240℃即可。 补焊后空冷，再刃磨加工到所需尺寸。最后 进行三次540℃回火，每次保温1h，然后即 可使用。补焊大件时，焊前工件应退火。堆 焊前工件预热400℃ ～ 600℃以上，层间温 度应不低于预热温度，焊后炉中缓冷，最后 按高速钢热处理工艺进行处理。再如，在局 部堆焊修复模具时，应视模具钢不同预热 300℃～500℃，堆焊后进行回火。对于堆 焊厚度较大的裂损部位可先用Crl9Ni8Mn7 焊条堆焊一层缓冲层，以减少裂纹倾向。
堆焊重量计算公式(一)
堆焊重量计算公式(一)堆焊重量计算公式1.概述堆焊是一种常见的金属加工技术，用于在构件表面进行修复和保护。
在进行堆焊过程中，需要计算焊接材料的重量，以便正确选择焊接材料的用量和控制成本。
本文将介绍几种常用的堆焊重量计算公式，并提供示例说明。
2.公式一：堆焊重量计算公式堆焊重量计算公式主要根据焊道的尺寸和密度来计算。
公式如下：W = V * ρ其中，W表示焊接材料的重量，V表示焊道的体积，ρ表示焊接材料的密度。
3.公式二：堆焊重量计算公式（复杂焊道）对于复杂形状的焊道，可以使用以下公式计算焊接材料的重量：W = (A1 * ρ1 + A2 * ρ2 + ... + An * ρn)其中，A1、A2…An表示焊道不同部分的面积，ρ1、ρ2…ρn表示相应部分的密度。
4.举例说明假设需要对一个钢质构件进行修复堆焊，焊道的尺寸如下： - 焊道1：长10cm，宽5cm，高2cm - 焊道2：直径3cm，高度4cm 假设焊接材料的密度为/cm³，则可以使用公式一计算堆焊重量：W = V * ρW = (10cm * 5cm * 2cm + π * ()² * 4cm) * /cm³W = 100cm³ * /cm³ + ³ * /cm³W = 780g +W ≈因此，对于这个焊接任务，需要使用约的焊接材料。
5.总结本文介绍了堆焊重量计算的相关公式，并通过示例说明了如何计算焊接材料的重量。
在实际应用中，根据焊接任务的特点选择合适的公式进行计算，可以帮助准确控制焊接材料的用量，提高堆焊的效率和质量。
焊接-堆焊技术
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。
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。
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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。
堆焊讲义完整版..
10～20
10～20 10～40 15～40 30～60 15～25 10～25 10～20 8～15 5～15 5～15 5～15 5～15 10～14
0.5～5.4
0.5～4.5 0.9～5.4 2.3～11.3 4.5～11.3 11.3～27.2 11.3～15.9 12～36 22～68 0.5～6.8 1.5～3.6 0.5～3.6 13～27 15～75
影响堆焊金属成分的因素
合金的过渡形式
合金化形式
焊丝或带极 粉芯焊丝、管状焊条
合金药皮、烧结焊剂
合金粉末
影响堆焊金属成分的因素
熔合比因素
影响合金过度的因素
堆焊方法
手工电弧焊
埋弧自动堆焊 CO2气体保护焊
等离子弧堆焊
宽带极堆焊
激光堆焊
冷焊堆焊
熔炼→浇注后破碎（呈 不规则粒状）或熔炼→ 离心法分离（呈球状）
混合→压块→烧结→破 碎（呈不规则粒状）或 混合→制球→烧结（呈 球状）
碳化物应用
石油钻井 冶金、矿山
工 作 条 件 高应力金属间磨损 低应力金属间磨损 金属间磨损+腐蚀或氧化 低应力磨料磨损、冲击浸蚀、磨料 浸蚀 低应力严重磨料磨损，切割刃 严重冲击 严重冲击+腐蚀+氧化 高温下金属间磨损 热稳定性，高温蠕变强度（540℃）
手工电弧焊
优点
设备简单、使用可靠、操作方便灵活、成本
低 适宜于现场或野外堆焊 可以在任何位置焊接 能通过堆焊焊条获得几乎所有的堆焊合金层
缺点
生产效率低、劳动条件差、稀释
率高 不易获得薄而均匀的堆焊层
应用
可达性差的工件
在多种金属中都可使用
表面堆焊技术
表面堆焊技术摘要堆焊是为了增大或恢复零部件尺寸或使焊件表面获得具有特殊性能的合金层而进行的焊接, 是一种重要的但又常常不被理解的减少磨损的方法。
堆焊的最大优点是能充分发挥材料的性能优势, 达到节约用材和延长零部件使用寿命等目的。
常用的堆焊方法有, 手工电弧堆焊、氧乙炔焰堆焊、埋弧自动堆焊、气体保护堆焊、等离子弧堆焊、振动电弧堆焊、激光堆焊等。
目前应用最为广泛的是手工电弧堆焊和氧乙炔焰堆焊。
关键词：堆焊；轧辊；阀门；应用现状目录摘要 (I)目录 ........................................................................................................................................ I I1 绪论 (1)2 表面堆焊技术的工作原理 (2)3 表面堆焊技术的工艺流程 (4)4 表面堆焊技术的发展现状 (4)5 结语 (9)参考文献 (9)1 绪论1.1引言堆焊是指将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法。
因此，堆焊既可用于修复材料因服役而导致的失效部位，亦可用于强化材料或零件的表面，其目的都在于延长零件的使用寿命、节约贵重材料、降低制造成本。
因此，国内外制造业对堆焊技术的发展十分重视，IIW 以及各工业发达国家的相关学术机构均设置了专门委员会，以协调和促进堆焊技术的发展[1]。
堆焊技术在我国起源于20 世纪50 年代末，几乎与焊接技术同步发展。
发展初期主要用于修复领域，即恢复零件的形状尺寸，60 年代已经将恢复形状尺寸与强化表面及表面改性相结合，改革开放后堆焊技术的应用领域进一步扩大，堆焊技术从修理业扩展到制造业，90 年代受先进制造技术理念的影响，堆焊方法与智能控制技术和精密磨削技术相结合的近净形技术（Near Net Shape）引起了制造业的广泛关注，这也是堆焊技术从技艺走向科学的重要标志[2]。
模具堆焊技术
模具堆焊技术
模具堆焊技术是一种通过在模具表面焊接填充材料来修复或增强模具性能的技术。
具体来看：
1. 技术目的：堆焊技术的主要目的是恢复或增加焊件的尺寸，以及在焊件表面获得耐磨、耐热、耐腐蚀等特殊性能的熔敷金属层。
2. 工艺流程：传统的堆焊修复流程包括焊前准备（如型腔清理和模具预热）、焊接、焊后处理（如常化、回火、空冷等）以及机加工。
3. 技术发展：近年来，新型模具堆焊技术已经省略了回火工序，减少了生产时间，提高了电炉利用率，并降低了模具基材成本和焊材用量。
4. 技术应用：堆焊技术广泛应用于模具制造和修理中，尤其是在航空、航天、军事领域以及工业领域的模具修复中。
5. 焊接方法：可用于模具堆焊的焊接方法包括手工电弧堆焊、电渣堆焊、喷涂与喷焊、TIG 焊（钨极氩弧焊）、CO2半自动气体保护焊和淌焊等。
6. 焊接材料：用于模具堆焊的焊接材料有焊条、焊粉、TIG焊丝和药芯焊丝等。
总的来说，模具堆焊技术通过在模具表面添加耐磨材料，不仅能够修复磨损部分，还能提高模具的整体性能和使用寿命。
这对于提高生产效率、降低成本具有重要意义。
堆焊技术培训教材
• 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。
5．钴基合金
堆焊合金的选用表
六.堆焊材料 堆焊焊条分类和牌号的表示方法
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低氢钾型药皮，交直流两用 常温高锰钢堆焊焊条 堆焊焊条
堆焊焊条分类和牌号的表示方法
堆焊焊条型号的编制方法
• 根据GB/T984—2001《堆焊焊条》标准规定，堆焊 焊条型号按熔敷金属化学成分及药皮类型划分。 • 1）型号最前列为英文字母“E”，表示焊条。 • 2）型号第二字母“D”表示用于堆焊焊条。 • 3）字母“D”后面用一或两字母、元素符号表示 焊条熔敷金属化学成分分类代号，还可附加一些 主要成分的元素符号；在基本型号内可用数字、 字母进行细分类，细分类代号也可用短划“-”与 前面分开。
碳化钨堆焊合金表
• 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。
药皮类型，交直流两用
E
D
P CrMo- A1-03
细分型号 焊条内主要合金元素 型号分类（普通低中合金钢）
表示堆焊焊条 表示焊条
七.堆焊方法
选择堆焊方法的原则
1.在允许的稀释率下具有最高的熔敷速度。 2.能获得符合要求最小堆焊层厚度。 3.经济性。
铸铁堆焊方法
铸铁堆焊方法
铸铁堆焊方法是指在铸铁零件上进行修补处理时，通过将焊丝加热到熔化状态，再将其与铸铁零件表面熔化，形成铸铁焊缝的方法。
具体步骤如下：
1. 准备工作：将需要修补的铸铁零件清理干净，去除污物和铁锈。
2. 预热：对于较大的铸铁零件，需要进行预热，使其温度达到100℃以上。
3. 焊接材料：选择适合铸铁修补的焊丝进行堆焊，一般采用低碳铸铁焊丝。
4. 焊接：将焊丝加热至熔化状态，再将其与铸铁零件表面熔化，形成焊缝。
焊接过程中，需要控制好焊接温度，避免过热或过冷导致焊接质量不佳。
5. 冷却：焊接完成后，让其自然冷却至室温。
冷却过程中，不要迅速冷却，以免产生裂纹。
在铸铁堆焊过程中，需要注意焊接参数的控制，确保焊接质量，避免产生裂纹等缺陷。
堆焊焊条用量计算
堆焊焊条用量的计算需要考虑以下几个因素：
1. 焊接长度：焊接长度是指需要进行堆焊的部位的长度，通常以米为单位。
2. 焊接宽度：焊接宽度是指焊接的宽度，通常以毫米为单位。
3. 焊接厚度：焊接厚度是指需要进行堆焊的部位的厚度，通常以毫米为单位。
4. 焊接速度：焊接速度是指焊接的速度，通常以米/分钟为单位。
5. 焊接效率：焊接效率是指焊接过程中焊接材料的利用率，通常以百分比表示。
根据以上因素，可以使用以下公式计算堆焊焊条用量：
焊条用量（kg）= 焊接长度（m）×焊接宽度（mm）×焊接厚度（mm）×焊接速度（m/min）÷焊接效率（%）÷1000
需要注意的是，不同的焊接材料和焊接方法对焊条用量的影响也不同，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整。
堆焊的名词解释
堆焊的名词解释堆焊，作为一种重要的金属加工技术，广泛应用于制造业领域。
它是通过在金属材料表面添加或"堆积"一层特殊合金，以增强或修复金属构件的性能。
堆焊技术可以提高金属构件的耐磨性、抗腐蚀性、热稳定性，同时还可以改善其机械性能，如强度、硬度和韧性。
一、堆焊的原理堆焊的原理基于热力学和金相学知识，旨在通过熔化和快速凝固过程中的晶体生长来实现金属合金的堆积。
在堆焊过程中，通常选择一种或多种合金材料，这些合金材料与待修复或改进的基础材料具有相容性。
堆焊合金被熔化在表面上，然后与基础材料形成冶金结合。
二、堆焊的应用领域堆焊技术广泛应用于各个行业，如航空航天、汽车制造、石油化工、建筑和能源等。
在航空航天领域，堆焊用于修复飞机发动机的叶轮、涡轮盘和各种航空零部件，以延长使用寿命并提高性能。
在汽车制造业中，堆焊常用于发动机连杆、刹车盘和排气管等部件的修复和加固。
在石油化工领域，堆焊技术被广泛应用于修复石油管道和防止化学腐蚀。
同时，堆焊还在能源行业中用于修复和改进发电设备和输电线路等。
三、堆焊的优势堆焊技术具有许多优点，使其成为许多行业首选的修复和加固方法之一。
首先，堆焊过程相对简单且适应性强，可以适应各种材料和复杂几何形状。
其次，堆焊后的修复件具有与基础材料相似的性能，再生部分可以达到与原始构件相当的强度和硬度。
此外，堆焊技术还可以大大节省成本，相对于新件的生产和替换，堆焊修复通常更具经济性和环保性。
四、堆焊的挑战虽然堆焊技术具有广泛的应用前景，但在实际应用中仍然面临一些挑战。
首先，堆焊过程需要高度熟练的操作人员和先进的设备，以确保焊接过程的质量和稳定性。
其次，不同材料的焊接需要正确的合金选择和预处理，以实现良好的冶金连接。
此外，堆焊后的修复件可能需要进行后续的加工和处理，以满足特定的要求和尺寸。
五、堆焊技术的发展趋势随着制造业的不断发展和技术的进步，堆焊技术也在不断演化和改进。
一方面，新的合金材料和焊接工艺的引入提供了更广泛的应用领域和更高的性能要求。
堆焊焊接标准
堆焊焊接标准嘿，朋友们！今天咱来聊聊堆焊焊接标准这个事儿。
你说这堆焊焊接啊，就好比是给金属做一次精心的“美容”。
咱得把这活儿干得漂亮，不能马马虎虎的。
就拿选择焊接材料来说吧，那可得像挑衣服一样，得合适才行啊！要是选错了材料，那不就像穿错了衣服，怎么看都别扭嘛。
而且这焊接的工艺参数，电流啦、电压啦，那都得调节得恰到好处，就像做饭时掌握火候一样，大了不行，小了也不行。
咱再想想，堆焊焊接不就跟盖房子似的嘛。
你得先把基础打牢了，然后一层一层地往上盖，每一层都得认认真真的。
要是哪一层出了问题，那这房子能结实吗？同样的道理，堆焊焊接的时候，每一道焊缝都得保证质量，不能有丝毫的马虎。
还有啊，焊接的环境也很重要呢！不能在大风大雨天去干这活儿吧，那不是给自己找麻烦嘛。
这就好比你不能在狂风暴雨的时候出去逛街呀，多遭罪。
在实际操作中，可不能瞎糊弄。
你得严格按照标准来，该预热的时候就得预热，该后热的时候就得后热。
这可不是闹着玩的，这关系到焊接的质量呢！要是不按标准来，那最后出了问题，可别怨天尤人哦。
你说要是焊接出来的东西不牢固，那多危险啊！就像你走在路上，突然地陷了，那多吓人。
所以啊，咱可得把这堆焊焊接标准牢记在心，不能有一丝懈怠。
咱干这行的，不就是要追求高质量嘛。
就像工匠打造艺术品一样，每一个细节都要做到极致。
你想想，当你看到自己焊接出来的成品，那得多有成就感啊！这可不是随便什么人都能做到的。
总之，堆焊焊接标准可不是说着玩的，这是我们必须要严格遵守的。
只有这样，我们才能做出高质量的焊接作品，才能让大家放心使用。
难道不是吗？所以啊，大家都要重视起来，别不当回事儿哦！。
堆焊材料的类型和选择
堆焊材料的类型和选择一、堆焊材料的种类在实施堆焊前，有两个问题需要解决：一是堆焊材料的选择；二是堆焊工艺的制订。
堆焊材料是堆焊时形成或参与形成堆焊合金层的材料，例如所用的焊条、焊丝、焊剂和气体等。
每一种材料只有在特定的工作环境下，针对特定的焊接工艺才表现出较高的使用性能，了解和正确选用堆焊材料对于能否达到堆焊的预期效果有着极其重要的意义。
（1）根据堆焊合金层的使用目的分类根据堆焊合金层的使用目的可分为耐蚀堆焊、耐磨堆焊和隔离层堆焊。
1）耐蚀堆焊。
耐蚀堆焊又称包层堆焊，是为了防止工件在运行过程中发生腐蚀而在其表面上熔覆一层具有一定厚度和耐蚀性的合金层的堆焊方法。
2）耐磨堆焊。
耐磨堆焊是指为了防止工件在运行过程中表面产生磨损，使工件表面获得具有特殊性能的合金层，延长工件使用寿命的堆焊。
3）隔离层堆焊。
焊接异种材料时，为了防止母材成分对焊缝金属化学成分生产不利的影响，以保证接头性能和质量，而预先在母材表面（或接头的坡口表面）熔敷一层含有一定成分的金属层（称隔离层）。
熔敷隔离层的工艺过程，称为隔离层堆焊。
（2）根据堆焊合金的形状分类堆焊合金按其形状分为丝状、带状、铸条状、粉粒状和块状等。
1）丝状和带状堆焊合金。
此合金由可轧制和拉拔的堆焊材料制成，可做成实心和药芯堆焊材料，有利于实现堆焊的机械化和自动化。
丝状堆焊合金可用于气焊、埋弧堆焊、气体保护堆焊和电渣堆焊等；带状堆焊合金尺寸较大，主要用于埋弧堆焊等，熔敷效率高。
2）铸条状堆焊合金。
当材料的轧制和拉拔加工性较差时，如钴基、镍基和合金铸铁等，一般做成铸条状，可直接供气焊、气体保护堆焊和等离子弧堆焊时用作熔敷金属材料。
铸条、光焊丝和药芯焊丝等外涂药皮可制成堆焊焊条，供焊条电弧堆焊使用。
这种堆焊焊条适应性强、灵活方便，可以全位置施焊，应用较为广泛。
3）粉粒状堆焊合金。
将堆焊材料中所需的各种合金制成粉末，按一定配比混合成合金粉末，供等离子弧或氧乙炔火焰堆焊和喷熔使用。
堆焊工艺评定试验
堆焊工艺评定试验简介堆焊是一种常用的修复和保护金属表面的方法。
堆焊工艺评定试验是为了评估和确定堆焊工艺的可行性和质量，以确保堆焊后的金属部件能满足设计要求和使用要求。
试验目的堆焊工艺评定试验的主要目的是： 1. 评估堆焊工艺对于不同金属材料的适用性；2. 确定合适的焊接参数，以保证堆焊后的金属部件具有所需的力学性能和耐腐蚀性能； 3. 验证所选用的堆焊材料是否能够与基材完全结合，并提供足够强度； 4. 确定最佳操作方法，以提高生产效率和降低成本。
试验内容1.材料选择：根据实际应用需求，在已知可用于堆焊的材料中选择合适的基材和堆焊材料。
2.堆焊工艺参数确定：根据试验需求，确定适当的预热温度、热输入、电流、电压、速度等参数，并编制堆焊工艺规程。
3.试样制备：根据试验需求，将基材和堆焊材料按照一定的几何形状和尺寸制备成试样。
4.堆焊试验：根据确定的堆焊工艺参数，进行堆焊试验。
在试验过程中，要注意控制好热输入和温度分布，以保证堆焊层的质量。
5.试样检测：对堆焊试样进行力学性能测试、金相组织观察、硬度测试、耐腐蚀性能测试等。
根据测试结果评估堆焊工艺的可行性和质量。
试验设备与仪器1.焊接设备：包括电弧焊机、气体保护焊机等。
2.温度计：用于测量预热温度和焊接温度。
3.力学性能测试仪器：如拉伸试验机、冲击试验机等。
4.金相显微镜：用于观察金相组织。
5.硬度计：用于测量硬度值。
6.耐腐蚀性能测试仪器：如盐雾箱、电化学工作站等。
试验步骤1.材料选择：根据试验需求，在已知的堆焊材料中选择适合的基材和堆焊材料。
2.堆焊工艺参数确定：根据试验需求，通过试验和经验确定适当的预热温度、热输入、电流、电压、速度等参数，并编制堆焊工艺规程。
3.试样制备：根据试验需求，将基材和堆焊材料按照一定的几何形状和尺寸制备成试样。
确保试样表面光洁平整，无明显缺陷。
4.堆焊试验：根据确定的堆焊工艺参数，进行堆焊试验。
在试验过程中，要注意控制好热输入和温度分布，以保证堆焊层的质量。
四种堆焊类型
四种堆焊类型
堆焊是用焊接的方法将填充金属熔敷在基本材料表面，以获得特定的表层性能或表面尺寸的工艺过程，它是焊接领域的重要组成部分，也是近年来兴起的表面工程和再制造技术中的不可缺少的工艺方法。
根据堆焊的目的，可把它分为以下几种类型。
1) 耐磨层堆焊一般是在一个韧性好的母材上堆焊具有高耐磨性的材料，从而获得表层具有高的耐磨性，同时又具有优良综合性能的零部件，并可节省贵重金属，降低制造成本。
2) 耐蚀层堆焊或称包覆层堆焊一般在低合金钢或碳钢表面堆焊具
有耐腐蚀性的材料，往往要求该堆焊层完整光滑，能完全包住基材，且对堆焊层成分要求较严。
3）增厚层堆焊以增加或恢复零件尺寸为目的的堆焊层，堆焊层材料一般与母材相同。
4）隔离层堆焊或称过渡层堆焊在进行异种材料焊接或焊接具有特殊性能要求的材料时，为了防止母材的不良影响（包括成分影响、材料线膨胀系数不同的影响等）在母材表面或坡口边缘预先堆焊上一层或数层起隔离作用的堆焊层，以保证后续的焊接或堆焊层性能质量满足设计要求。
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堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。
为了最有效地发挥堆焊层的作用，希望采用的堆焊方法有较小的母材稀释、较高的熔敷速度和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。
简介duī hàn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。
英文： overlay welding概述应用目前，生产中采用的堆焊方法非常多，现将几种堆焊方法的稀释率和熔敷速率对比如[表] 所示。
几种堆焊方法特点比较堆焊方法稀释率（%）熔敷速度（kg/h）埋弧堆焊单丝 30～60 4.5～11.3多丝 15～25 11.3～27.2串联电弧 10～25 11.3～15.9单带极 10～20 12 ～ 36多带极 8～15 22 ～ 68等离子弧堆焊自动送粉 5～15 0.5～6.8手工送丝 5～15 0.5～3.6自动送丝 5～15 0.5～3.6双热丝 5～15 13～27熔化极气体保护电弧堆焊其中：自保护电弧堆焊 10～40 0.9～5.415～40 2.3～11.3带极电渣堆焊 10～14 15～75从表3可看出，带极堆焊有较高的熔敷速度，等离子弧堆焊有较低的稀释率。
近年来，在此基础上，研究工作者进一步开发了既高效又低稀释率的先进的带极堆焊技术和等离子弧堆焊技术。
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。
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。
[1]宽带极电渣堆焊技术（1）产生背景石油化工行业的加氢反应器、原流合成塔、煤液化反应器及核电站的厚壁压力容器等内表面均需大面积堆焊耐高温，抗氧及硫化氢等腐蚀的不锈钢衬里。
70年代，在该领域内，国内外大量采用了带极埋弧堆焊（SAW）技术。
带极的宽度也从窄带向60mm、90mom、120mm、150mm的宽带方向发展。
该技术在稀释率和熔敷速度上比丝极埋弧焊有了长足的进步，但随着压力容器日趋大型化、高参数化，促使堆焊技术向更优质更高效的方向发展。
70年代初，德国首先发明，后被日、美、前苏联等国进一步完善的带极电渣堆焊技术由于它具有比带极埋弧难焊更高的生产效率、更低的稀释率和良好的焊缝成形等优点，近年来在国内外得到迅速发展和较普遍的应用。
（2）技术内容和技术关键带极电渣夫焊是利用导电熔渣的电阻热熔化堆焊材料和母材的，除引现阶段外，整个堆焊过程应设有电弧产生。
为了获得稳定的电渣堆焊过程，有以下几个技术关键：1）焊接电源在电渣堆焊过程中，渣池的稳定性对堆焊质量影响极大，而电压的波动又是影响渣池稳定性的最关键因素，故希望堆焊过程电压波动最小，因此要求选用恒压特性的直流电源。
此外，电源应具有低电压，大电流输出、控制精度高、较强的补偿网路电压波动的能力和可靠的保护性能。
电源的额定电流视所用带宽而异，一般对60mm×0.5mm带极，额定电流为1500A，90m m×0.5mm为2000A，120mm×0.5mm为25O0A。
2）焊剂获得稳定电渣过程的另一个必要条件是焊剂必须具有良好的导电性。
一般电渣堆焊焊剂的电导率需达2～3Ω-1cm-1，为普通埋弧焊焊剂的4～5倍。
目前国内外采用的电渣焊剂多为烧结型。
焊剂电导率的大小，取决于焊剂组分中氯化物（NaF、CaF2、Na3AIF6等）的多少，当氯化物（质量分数）少于40％，堆焊过程为电弧过程，在40％～50％范围大致是电弧、电渣联合过程；当氯化物大于50％后，可形成全电渣过程。
CaF2既是良好的导电材料又是主要的造渣剂，因此CaF2通常是电渣堆焊焊剂的主要成分。
除了导电性外，焊剂还需有良好的堆焊工艺性（脱渣、成形、润湿性）及良好的冶金特性（合金元素烧损小，不利元素增量少），适宜的粒度（一般比埋弧焊焊剂粒度细）。
目前满足上述要求，已用于生产的焊剂种类很多，如有国外的FJ-1（日本）、EST122（德国）、Sandvik37S（美国）；国产的SJ15、SHD202等等。
3）磁控装置对于宽带极（带极宽度大于60mm）电渣堆焊，由于磁收缩效应，会使堆焊层产生咬边，随着带极宽度增加，堆焊电流增大，咬边现象越重，因此必须采用外加磁场的方法来防止咬边的产生（磁控法）。
如图所示。
同时必须合理布置磁极位置，选择合理的激磁电流大小，外加磁场太强或太弱均会影响堆焊焊道的成形（图2）。
二个磁极的磁控电流应可分别调整。
比如对于非预热的平焊位置的工件，当带极为60mm×0.5mm时，磁控装置的南、北极控制电流分别为1.5A和3.5A；对于90mm×0.5mm的带极则分别为3A和3.5A。
4）工艺参数的控制采用合理的堆焊工艺参数是保证电渣堆焊过程稳定，焊缝质量良好的有效手段。
影响带极电渣堆焊质量的工艺参数最主要的有焊接电压、电流和焊接速度，其次还有干伸长，焊剂层厚度，焊道间搭接量、焊接位置等。
①精确控制焊接电压对带极电渣堆焊具有重要意义，当电压太低，有带极粘连母材的倾向。
电压太高，电弧现象明显增加，熔池不稳定，飞溅也增大，推荐的焊接电压可在20～30V之间优选。
②焊接电流对带极电渣堆焊质量影响也较大。
焊接电流增加，焊道的熔深、熔宽、堆高均随这增加，而稀释率略有下降，但电流过大，飞溅会增加。
不同宽度的带极应选择不同的焊接电流，比如对φ75mm×0.4mm的带极，电流可在1000～1300A之间优选。
③随着焊接速度的增加，焊道的熔宽和堆高减小，熔深和稀释率增加，焊速过高，会使电弧发生率增加，为控制一定的稀释率，保证堆焊层性能，焊接速度一般控制在15～17cm ／min。
④带级电渣堆焊时，母材倾角会影响稀释率和焊道成形，一般推荐采用水平位置或稍带坡度（1º～2º）的上坡焊为宜。
⑤其他一些参数的推荐值为：带极伸出长度为25～35mm，焊剂厚度25～35mm，焊道搭接量5～l0mm。
（3）优缺点及应用范围带极电渣堆焊与带极埋弧堆焊比有以下优点：1）熔敷效率高，在中等电流下，比埋弧焊高50％；2）熔深浅而均匀，母材稀释率低，一般可控制在10％以下，比埋弧焊小一倍、单层堆焊即可满足性能要求。
3）堆焊层成形良好，不易有夹渣等缺陷，表面质量优良，表面不平度小于0.5mm（埋弧堆焊时大于lmm）故表面无需机械加工，省料省时。
4）带极中合金元素烧损和不利元素增量极少，堆焊层的塑性和韧性高于埋弧难焊。
5）由于接头熔合区的碳扩散层窄，马氏体带宽度小，故接头熔合区性能优于带极埋弧堆焊。
正由于带极电渣堆焊有上述优点，近年来国内外在加氢控制反应器、煤气工程热壁交换炉、核电站设备中压力容器的内表面大面积堆焊中均得到了广泛应用。
由于电渣带圾堆焊自身的一些特点，它也有定的应用范围：带极电渣堆焊热输入较高，故一般用于堆焊50～200mm的厚壁工件，推荐适用的工件最小直径和壁厚如表1所示。
表 1 推荐适用于带极电渣堆焊的最小直径和壁厚电极尺寸最小基体厚度最小曲面直径外表面内表面60×0.5 40 250 45090×0.5 80 500 900电火花堆焊工艺在电厂关键部件修复应用中国农业机械化科学研究院表面技术研究所汪瑞军黄小鸥摘要电力工业作为国民经济的基础产业，一直是国家发展的重点对象。
本文采用电火花堆焊工艺成功修复汽轮机发电机转子密封段轴径磨损缺陷，并顺利通过两年半运行试验。
另外还完成汽轮机汽缸密封面修复、热网循环主轴磨损面修复。
到目前为止，采用该工艺已成功修复相关类型转子近二十根，相关部件几十件，获得巨大经济效益和社会效益。
关键词电火花堆焊、电厂、磨损、修复1.引言电力工业作为国民经济的基础产业，一直是国家发展的重点对象。
近二十年是我国电力发展史上发展最快，成就最大的时期。
截止到1998年，我国电力装机容量达到277 289MW，全年发电量达11 576亿千瓦小时，全国大型火力发电厂（装机容量1000MW以上）已达68家[1]。
随着电厂数量增加、单机容量和参数不断提高，机组维护、修复也日趋复杂重要。
作为汽轮机发电机组心脏部件——发电机转子，其运行精度高，运转速度快，制造成本高，一旦损坏，将直接导致整个机组输出功率下降甚至瘫痪。
曾采用热喷涂、氩弧焊、贴片机、电刷镀等多种工艺进行修复 [2]，但修复后的实际实用效果均不令人满意。
本文采用中国农业机械化科学研究院表面工程技术研究所研制生产的DZ-1400型电火花堆焊设备（简称 ESD）对磨损的发电机转子密封段轴径现场修复，获得满意效果和成功经验，现已完成近二十根磨损转子轴径的修复，其中修复后运行时间最长的已超过两年半。
实践证明，电火花堆焊工艺在电厂部件的修复中发挥重要作用，产生出巨大经济效益和社会效益。
2.发电机转子轴径的磨损[3]0.125mm。
一但轴径磨损或拉伤，密封层中油压难以维持均衡，氢气就会泄露，轴径与瓦间密封层被完全破坏，转子的高速运转受到阻碍，严重时可导致机组不能工作。