堆焊技术

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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。

堆焊技术培训

• 优点：熔敷率高、堆焊层气体含量低、质量好； • 缺点：堆焊处容易过热、需焊后热处理。
➢电渣堆焊工艺
• ①焊接电流比埋弧焊高 • ②焊接电压影响焊道形状 • ③焊接速度速度增加，焊道厚度及宽度减少。 • ④熔池的外磁场控制施加外磁场目的是解决焊道两侧的
咬边现象。 • ⑤其他焊带伸出长度、焊剂堆积高度和操作中焊道的搭边
➢堆焊的应用
• (1)回复工件尺寸 • (2)抗磨损 • (3)抗腐蚀堆焊
➢堆焊的分类
➢氧-乙炔火焰堆焊
• 氧-乙炔火焰堆焊是用氧-乙炔火焰将合金粉末加热后，喷洒，沉积并熔化在零件表面上形成堆焊层，多采用粉末合金法。
• 优点：多用途堆焊热源，火焰温度低，可调整火焰能率，小稀释率，熔深浅，母材熔化量少。堆焊层表面光滑美观，质量好，操作简便灵活，成本低。
➢氧-乙炔火焰堆焊工艺
①堆焊前的准备 ②火焰的选择 ③堆焊工艺参数 (a)焊丝直径太细，焊丝熔化太快，易造成熔合不良和表面
焊层高低不平，降低焊缝质量；太粗，造成过热组织。 (b)火焰能率取决于被焊件厚度、金属材料的性质以及焊件的空间位置。
➢氧-乙炔火焰堆焊工艺
• (c)堆焊速度 • (d)焊嘴的倾斜角度
➢埋弧堆焊
• 埋弧自动堆焊过程：
➢ 埋弧堆焊
• 优点： ①焊缝层质量好，由于熔渣层对电弧空间的保护，减少
了堆焊层的氮、氢、氧含量。 ②埋弧堆焊层存在残余压应力，有利于提高修复零件的
疲劳强度。 ③埋弧堆焊在焊渣层下面进行，减少了金属飞溅，消除
了弧光对工人的伤害，有害气体少，改善劳动条件。 ④埋弧堆焊都是机械化，生产率高。用于尺寸大，不易
➢埋弧堆焊工艺及参数
• ⑤焊剂颗粒大小
➢埋弧堆焊工艺及参数

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

堆焊焊接工艺评定

堆焊焊接工艺评定
1. 堆焊技术概述
堆焊是一种常见的焊接修复技术，通过在已损坏的金属表面加热并加入补焊材料，使其与母材形成一体，达到修补和加固的效果。

堆焊修复后的材料在强度和耐腐蚀性方面需要达到要求，因此对堆焊的焊接工艺进行评定具有重要意义。

2. 堆焊焊接工艺评定的内容
堆焊焊接工艺评定主要包括焊接参数的确定、热影响区的控制和焊接缺陷的评定。

通过合理设置焊接参数，控制热影响区的尺寸，能够保证堆焊后材料的强度和耐腐蚀性。

3. 堆焊焊接工艺评定的方法
堆焊的焊接工艺评定可以通过实验、数值模拟或经验总结等方法进行。

在实验中对不同焊接参数进行验证和评估，通过数值模拟分析堆焊过程中的热量传递和应力分布，结合实际经验总结出适合的工艺参数和控制措施。

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。

硬质合金颗粒堆焊技术

硬质合金颗粒堆焊技术是一种用于修复或增强机械设备表面的方法。

该技术使用硬质合金颗粒作为填充材料，通过堆焊的方式将其固定在设备表面上，从而增加设备的硬度、耐磨性和耐蚀性。

硬质合金颗粒堆焊技术的步骤通常包括以下几个步骤：
1.准备工作：将待修复的设备表面清洁干净，去除表面的油污和杂质。

2.预处理：在设备表面涂上适当的粘结剂，以便将硬质合金颗粒固定在表面上。

3.堆焊：将硬质合金颗粒加热至熔点，然后将其喷射到设备表面上，并用压力将其固定在表面上。

4.后处理：让设备表面自然冷却，然后用研磨机将表面进行打磨和抛光，以获得平滑、光滑的表面。

硬质合金颗粒堆焊技术的优点包括：可以在设备表面上形成一层硬度高、耐磨性强的保护层；可以修复设备表面的磨损、腐蚀等问题；可以延长设备的使用寿命。

不过，硬质合金颗粒堆焊技术也存在一些缺点，比如：需要专业的设备和技术；可能会影响设备的精度和尺寸；可能会增加设备的重量。

因此，在使用该技术时需要仔细评估其适用性和风险。

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。

材料表面工程技术-3堆焊技术

3堆焊技术未来的发展趋势
• 自动化程度提高，降低操作技能要求。 • 新材料的研发和应用，拓宽适用范围。 • 工艺流程优化，提高效率和质量。
总结和展望
通过深入了解材料表面工程技术一步发展。
航空航天
使用涂敷堆焊技术提高飞机零件耐腐蚀性。
能源行业
利用熔覆堆焊技术提高核电站零部件耐磨性。
汽车制造
应用爆炸堆焊技术加强车辆车身结构。
机械制造
使用3堆焊技术修复磨损零件，延长使用寿命。
3堆焊技术的优点和局限性
1 优点
提供特殊性能、修复损坏零件、节约成本。
2 局限性
对设备要求高、工艺复杂、操作技能要求较高。
3
熔覆堆焊
利用激光、等离子等热源将填充材料熔化，形成密实的堆焊层，适用于精密零件修复。
3堆焊技术的工艺流程
准备
清洁表面、选择合适的填充材料。
设备调试
根据不同堆焊技术调整设备参数。
堆焊操作
根据工艺要求进行堆焊操作，确保质量。
质量检验
对堆焊件进行检验，保证符合标准。
3堆焊技术在工业应用中的实际案例
材料表面工程技术-3堆焊技术
从简单到复杂，了解材料表面工程技术中的3堆焊技术。探讨其原理、适用范围、工艺流程、实际案例，以及优点、局限性和未来发展趋势。
3堆焊技术的原理和适用范围
1
涂敷堆焊
将合金材料或复合材料涂覆在基材上，提供耐磨、耐腐蚀等特性。
2
爆炸堆焊
利用爆炸冲击产生高温、高压力，使材料迅速融合在一起，适用于焊接高强度材料。

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
D 25 6
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。

焊接堆焊技术

4
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
等离子弧堆焊
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（2）中、高合金钢堆焊材料
1) 工、模具钢堆焊时需预热200～600℃ 。可用手工电弧堆焊、气保堆焊和埋弧焊。母材碳当量较高时可先用～30HRC珠光体钢堆焊一、二层，然后再堆焊耐磨层。焊后应缓冷。 2) 高锰钢（奥氏体锰钢）：硬度约200HB，受强烈冲击后转变成马氏体，硬度提高到450～500HB。高锰钢用铬锰钢和高锰钢堆焊材料堆焊，主要用于高锰钢铸件缺陷的补焊和修复，一般用手工电弧焊。为减少裂纹，应采取以下措施：
资料卡
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。
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堆焊层与基材的相容性 1）冶金相容性：堆焊材料与基体在液态和固态时的互溶性，是否出现金属间化合物。 2）物理相容性：两者之间的熔点、膨胀系数、热导率的差异将影响堆焊层的应力和结合强度。
1) 珠光体钢堆焊材料：ωc<0.5％，堆焊层为珠光体组织，硬度20~38HRC。可焊性好，有一定的耐磨性、韧性和切削加工性能，价格便宜，可用于不要求高硬度零件表面的堆焊和打过渡层的堆焊。用手工电弧堆焊和熔化极自动堆焊，焊前不预热。
2) 马氏体钢：堆焊层组织为马氏体，硬度25~65HRC。堆焊层韧性、强度和耐磨性都好，是最经济的堆焊材料。堆焊方法有手工电弧堆焊和熔化极自动堆焊，预热温度150～350℃。

堆焊的焊法与技巧

堆焊的焊法与技巧堆焊是一种用于连接两个金属部件的技术，它能够在金属零件之间形成强大的连接。

堆焊最常用在航空航天、运载火箭、电子产品、机床以及汽车制造和维修等行业，以实现表面接触和构件的连接。

焊接工艺要求高，焊工必须通过良好的熟练程度才能将零部件质量高效地连接在一起。

堆焊是一种分享焊，它通过堆焊机高温熔化堆焊材料，然后将堆焊材料填充到两个金属部件之间的空隙中，加强部件之间的连接。

这种连接具有高强度和耐磨性，可以较少地影响结构性能。

堆焊有两种类型，分别是机械堆焊和电子堆焊，它们的主要区别在于使用的材料的液压和温度模式不同。

堆焊需要调整变化的参数才能获得更好的连接强度，且有若干堆焊技巧以及操作要点可供参考。

根据不同的堆焊材料类型，可以确定合适的堆焊方式以达到最佳连接强度。

如果要选择最佳的堆焊方法，应考虑堆焊材料的熔点、溶解度以及堆焊后形状等因素。

一般来说，使用机械堆焊时，应先准备好两个型号一致的堆焊头，清洁零部件表面，平整两个部件的表面，口绝缘处理。

接着，监控好堆焊温度，控制混合比例，降低外界温度及湿度，并保证堆焊头的稳定性，最后，仔细检查连接的质量。

采用电子堆焊时，应先准备一个适当的电极，检查电极和连接线的使用情况，控制准确的熔接堆焊电流，找准堆焊温度，根据材料性质调节堆焊特性，最后，再次检查连接的质量。

堆焊是一项复杂的技术，它仅适用于金属材料的熔接，不能用于其他材料的连接。

堆焊的成功与否取决于合理的堆焊参数，正确的技术和专业的熔接技术，同时，还要考虑堆焊材料的特性。

堆焊的技术要求极高，对于每个堆焊项目，都应分析工作条件和材料性能，按照适当的方法进行堆焊，降低焊接失败的可能性。

此外，还应根据安全规范和行业标准，制定适当的安全措施，保障操作人员的安全。

以上是关于堆焊的焊法与技巧的介绍，堆焊是实现金属零件的有效连接的重要技术，它需要对焊接参数的准确控制，正确的技术手段，以及合理的安全措施，才能取得更好的效果。

堆焊和拼焊

堆焊和拼焊堆焊和拼焊是两种常见的金属焊接技术，它们在工业生产中具有重要作用。

本文将分别介绍堆焊和拼焊的定义、特点、应用领域以及相关的注意事项。

堆焊是一种利用焊接方法，在工件表面增加一层或多层金属材料的技术。

其目的是改变工件表面的性质，提高工件的耐磨损、耐腐蚀等特性。

堆焊常用的方法有电弧堆焊、电阻堆焊和激光堆焊等。

堆焊特点如下：1. 提高工件表面性能：堆焊可以在工件表面增加耐磨损、耐腐蚀等特性的金属材料，使工件具有更长的使用寿命。

2. 精确控制堆焊层厚度：通过调整焊接参数，可以控制堆焊层的厚度，以满足工件的具体要求。

3. 多种材料可供选择：堆焊可以使用不同种类的金属材料进行堆积，以适应不同的工况和要求。

4. 提高生产效率：堆焊可以在原有工件的基础上进行修复和加工，无需全面更换工件，提高了生产效率。

堆焊广泛应用于矿山、冶金、建材、石油化工等行业，用于修复和增强机械设备、工程结构、模具等。

拼焊是一种将多个工件焊接在一起形成整体的工艺。

拼焊常用于金属管道、构件的连接，以及复杂零件的制造等领域。

拼焊的特点如下：1. 提高连接强度：拼焊可以通过焊接将多个工件牢固连接在一起，提高整体的强度和稳定性。

2. 提高工件的质量：拼焊可以使多个零部件组合成完整的工件，减少焊接接头，提高工件的质量和可靠性。

3. 节约材料和成本：拼焊可以将多个小件焊接成整体，减少材料浪费和加工成本。

4. 适应性强：拼焊可以连接不同材质的工件，适用范围广泛。

拼焊广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑工程等领域，用于制造大型构件、管道连接等。

在进行堆焊和拼焊时，需要注意以下事项：1. 确保焊接质量：焊接过程中应严格控制焊接参数，保证焊缝的质量和强度。

2. 选择合适的焊接材料：根据实际需求选择合适的焊接材料，以确保焊接效果和工件性能。

3. 确保工件的准备工作：焊接前应对工件进行充分的清洁和预处理，以确保焊接的可靠性和质量。

4. 注意安全防护：焊接过程中应佩戴必要的防护设备，避免因焊接产生的辐射和飞溅物对人身安全的伤害。

表面工程07堆焊技术

手工电弧堆焊电源应满足下列要求：
具有一定旳空载电压
具有下降外特征
具有合适旳短路电流
能以便地调整焊接电流。
具有良好旳动态品质
堆焊焊条
一种是采用合金焊芯，以此取得堆焊层旳成份，而药皮旳作用是保护并取得良好旳堆焊工艺性能；
另—种是采用H08或H08A作焊芯，由药皮实现合金元素旳过渡，并取得良好旳堆焊工艺性能。
不加保护气体旳自保护药芯焊丝旳明弧堆焊旳设备简朴、以便灵活，但堆焊时旳飞溅较大。
电渣堆焊
电渣堆焊旳熔敷率最高，板极电渣堆焊旳熔敷率可达：150kg/h，堆焊旳厚度大，稀释率不高。
缺陷是堆焊层严重过热，堆焊后需进行热处理，堆焊层一般不能太薄。
合用于需要较厚堆焊层、堆焊表面形状比较简朴旳大中型零件，例如热锻模堆焊等。
采用焊丝摆动法、加入填充丝(冷丝或热丝)等，以增长熔敷率和降低稀释率。
双丝、三丝及多丝埋弧堆焊，电弧将周期性地从一根焊丝移向另一根焊丝，使熔敷率大大提升，而稀释率大为降低，带极埋弧堆焊是用金属带来替代焊丝作电极，其熔深浅、稀释率低，而熔敷率很高。
多丝埋弧堆焊和带极埋弧堆焊在机车轮缘堆焊、轧辊表面堆焊、化工设备不锈钢衬里堆焊等方面得到了广泛旳应用。
热工具钢堆焊合金主要用于热锻模和热轧辊旳堆焊。此类堆焊合金除有较高旳高温硬度外，还要有较高旳强度和冲击韧度。所以，它旳碳含量较高速钢堆焊合金低些，此类合金还应具有较高旳抗冷热疲劳性能以及高旳抗高温氧化性能、耐磨性能。
冷加工工具钢堆焊合金具有较高旳常温硬度和抗金属间磨损旳性能。
奥氏体堆焊合金
堆焊合金旳选择原则
满足零件堆焊旳使用条件从经济角度选择堆焊合金：从堆焊合金旳工艺性能来选择
§3 手工电弧堆焊及应用

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。

堆焊技术简介

3.1.3焊条直径和焊接电流
为提高生产效率，总希望采用较大直径的焊条和焊接电流。但是由于堆焊层厚度和堆焊
质量的限制，必须把焊条直径和焊接电流控制在一定范围内。
堆焊焊条的直径主要取决于工件的尺寸和堆焊层的厚度。
堆焊层厚度/ mm
<1.5
<5
≥5
焊条直径/mm
堆焊层数堆焊电流/A
3.2
1 80～100
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。
3.1.6手工电弧堆焊总结
优点：设备简单、激活灵动、成本低，能获得几乎所有的堆焊合金成分。
缺点：生产效率低、稀释率较高、不易获得薄而均匀的堆焊层、劳动条件较差。
关键：防止零件变形，防止热影响区裂纹

3.2 埋弧自动堆焊
焊丝与焊件之间燃烧的电弧使埋在颗粒状焊剂下面的电弧热将焊丝端部及电弧直接作用的母材和焊剂熔化并使部分蒸发，金属和焊剂所蒸发的气体在电弧周围形成一个封闭空腔，电弧在这个空腔中燃烧。
2.2.6钴基堆焊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和共晶组织。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。
2.2.2碳化钨堆焊合金
这类堆焊合金由大量碳化钨颗粒分布于金属基体（如碳钢、低合金钢、
镍基合金、钴基合金和青铜等）上构成，堆焊层中钨的质量分数45% 以上、碳的质量分数1.5%至2%。碳化钨由WC和W2C组成，有很高的硬度和熔点。碳质量分数3.8%的碳化钨硬度达2500HV，熔点接近2600℃。

堆焊技术

三、埋弧堆焊埋弧堆焊的实质与一般埋弧焊没有区别。这种方法生产率高、劳动条件好、堆焊金属成分稳定，因此得到大量应用。尤其堆于轧辊、车轮轮缘、曲轴、化工容器和核反应堆压力容器衬里等中、大型零件用的更多。（1）单丝埋弧堆焊普通单丝堆焊是常用的堆焊方法。它的确定是熔深大稀释率高，而生产率也往往不能满足要求。提高电流可以增加熔敷率，但也必然导致熔深大大增加。因此，发展了多种效率高而稀释率小的堆焊工艺。如采用焊丝摆动法，避免了电弧集中加热，获得宽幅焊道；还可以加入填充丝增加熔敷量、降低稀释率。
五、振动电弧堆焊振动堆焊是一个发展不久的堆焊方法，它的突出优点是零件受热少、熔深浅、变形少、为了提高堆焊层硬度和进一步减少变形，堆焊的同时，在电弧区和零件表面滴洒了3～5的Na2CO3冷却液或喷射保护气体，因此，它可获得较高的堆焊层质量。目前已广泛用于汽车、拖拉机等各类轴类零件堆焊。也可以修复铸件以及在氮气保护下堆焊黄铜、青铜或在氩气保护下堆焊不锈钢、耐热钢等。
六、等离子弧堆焊等离子弧温度高、能量集中，可以熔化各种难熔金属材料；熔深浅、零件变形小、稀释率低（5％），采用惰性气体保护熔池，合金元素烧损少；堆焊层平滑整齐、生产效率高，易实现机械自动化。它的熔敷效率为0.45～6.8Kg/h。除此以外，粉末等离子堆焊对于那些不易加工成丝材、带材的和金，都能实行堆焊，并且调整合金成分很容易。已成功地用于石油、化工、汽车、电站等部门的耐磨、耐蚀零件的制造与修复上，对阀门的制造尤为实用。
管状焊丝管状焊丝管状焊丝管状焊丝带极带极
20～60 30～60 15～25 10～25 10 5
4.5～Байду номын сангаас.0 4.5～11.3 11.3～27.2 11.3～15.9 12～36 22～68

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堆焊技术理论知识课件
表面修复厂顾海成
埋弧焊工艺参数作用与控制埋弧焊缺陷预防措施与补救方法埋弧焊设备介绍与保养要点
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什么是堆焊
堆焊是采用焊接方法将具有一定性能的材料熔敷在工件表面的一种工艺过程。
堆焊的目的与一般焊接方法不同，不是为了连接工件。而是对工件表面进行改性，以获得所需的耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能的熔敷层，或恢复工件因磨损或加工失误造成的尺寸不足，这两方面的应用在表面工程学
1．除净焊接区的油锈及污物 2．清洗焊丝焊剂 3．加大焊接电流 4．降低送丝速度 5．降低焊接速度
高锰高硅焊剂（如HJ431、HJ433、 HJ430）+低碳钢焊丝（如H08A）或含
锰的焊丝（如H08MnA）
中锰、低锰或无锰焊剂+含锰量较高的焊丝（如H08MnA、H10Mn2）相配合
（2）在焊接低合金高强钢时，除要使焊缝与母材等强度外，还要特别注意保证焊缝的塑性和韧度。
中锰中硅或低锰中硅型焊剂，配
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焊剂的分类
按照制造方法分类
熔炼焊剂非熔炼焊剂
熔炼焊剂是将一定比例的各种配料放在高温炉内熔炼，然后经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的一种焊剂
粘结焊剂
烧结焊剂
粘结焊剂是将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂（如水玻璃），经过混合搅拌、粒化和低温（一般在500℃以下）烘干而制成的一种焊剂
随着焊接电流的增加，电弧电压也要适当增加，二者之间存在一定的配合关系，以得到比较满意的堆焊焊缝形状。
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焊剂粒度和堆高
一般工件厚度较薄、焊接电流较小时，可采用较小颗粒度的焊剂。