堆焊的特点
堆焊的原理特点方法及应用
堆焊的原理特点方法及应用1. 堆焊的原理堆焊是一种将焊接材料堆积在工件表面，通过热源加热使其熔化并与工件表面融合的焊接方法。
其原理基于以下几个关键点：•熔化：堆焊过程中，通过高热源对堆积的焊接材料进行熔化。
•融合：熔化的焊接材料与工件表面进行融合，形成牢固的连接。
•金属冷却：焊接完成后，通过冷却使焊接部位达到稳定的结构和性能。
2. 堆焊的特点堆焊具有以下几个特点：•高温熔化：堆焊过程需要高温热源，一般使用电弧、激光、等离子等方法进行加热，以达到焊接材料的熔化点。
•大变形：堆焊过程中，焊接材料经过熔化和融合，会在工件表面形成一层比较厚的堆焊层，从而改变了工件的尺寸和形状。
•易控制：堆焊过程中，可以根据需要精确控制焊接材料的堆积量和位置，以满足工件表面的修复、增强或改善要求。
3. 堆焊的方法堆焊方法主要有以下几种：•弧焊堆焊：使用电弧进行热源加热，常用的弧焊堆焊方法有手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等。
•激光堆焊：使用激光进行热源加热，通过激光束的聚焦和扫描完成焊接，具有高能量密度和高精度的特点。
•等离子堆焊：使用等离子进行热源加热，通过等离子电弧的高温和高能量，熔化堆积的焊接材料，并与工件表面进行融合。
•电阻堆焊：利用电阻热效应，将电流通过焊接材料和工件表面产生热量，并使其熔化和融合。
4. 堆焊的应用堆焊方法在工业领域中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：•修复和增强：堆焊可用于修复磨损、腐蚀或破损的工件，如轴承座、轴颈等重要零部件的修复，并可以通过堆焊增加零件的使用寿命和强度。
•表面改性：通过堆焊可以改变工件表面的性能和特性，如抗磨损、抗腐蚀、耐高温等，从而提高工件的使用寿命和耐用性。
•零件制造：堆焊可用于制造特殊形状或特殊材料的零件，如合金、复合材料等，通过堆焊可以在基础材料上堆积所需的材料，以满足特定的使用要求。
•化工工业：堆焊在化工工业中应用广泛，如石油化工设备、管道、反应器等重要设备的修复、增强和防腐蚀。
堆焊工艺标准厚度1.6
堆焊工艺标准厚度1.6堆焊是一种在金属表面熔敷一层耐磨、耐腐蚀、抗氧化或其他特殊性能的金属层的焊接工艺。
在工业生产中，堆焊广泛应用于修复损坏的零件、制造新零件或增强现有零件的性能。
本文将详细介绍堆焊工艺标准厚度1.6的相关内容，包括堆焊的定义、优点、焊接材料的选择、焊接工艺的选择、质量评估和安全注意事项等。
一、堆焊的定义和优点堆焊是一种将具有一定厚度的金属材料熔敷在母材（基体）上，以增加其耐磨、耐腐蚀、抗氧化或其他特殊性能的焊接工艺。
堆焊具有以下优点：1.延长零件使用寿命：通过在零件表面熔敷一层具有耐磨、耐腐蚀等性能的金属层，可以有效地提高零件的使用寿命。
2.恢复零件尺寸：对于一些损坏的零件，可以通过堆焊来恢复其尺寸，从而继续使用。
3.增强零件性能：通过在零件表面熔敷一层具有特殊性能的金属层，可以有效地增强零件的性能。
4.降低生产成本：堆焊工艺可以有效地降低生产成本，因为可以在原有的零件上直接熔敷金属层，而不需要重新制造整个零件。
二、焊接材料的选择堆焊工艺的关键之一是选择合适的焊接材料。
根据所需熔敷的金属层的性能要求，可以选择不同的焊接材料。
常用的堆焊材料包括碳化钨、镍基合金、钴基合金、不锈钢等。
在选择焊接材料时，需要考虑以下因素：1.耐磨性：对于需要提高耐磨性能的零件，可以选择具有高硬度和高耐磨性的碳化钨或镍基合金等材料。
2.耐腐蚀性：对于需要提高耐腐蚀性能的零件，可以选择具有良好耐腐蚀性的不锈钢等材料。
3.抗氧化性：对于需要提高抗氧化性能的零件，可以选择具有良好抗氧化性的钴基合金等材料。
4.成本：在选择焊接材料时，还需要考虑其成本和可用性。
一些高价值的材料可能会增加生产成本，因此需要在性能和成本之间进行权衡。
三、焊接工艺的选择堆焊工艺有多种方法，包括手工电弧堆焊、气体保护堆焊、埋弧堆焊等。
在选择焊接工艺时，需要考虑以下因素：1.母材类型和尺寸：不同的母材类型和尺寸需要选择不同的焊接工艺。
例如，对于大型零件，可以选择埋弧堆焊；对于小型零件，可以选择手工电弧堆焊或气体保护堆焊。
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
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
常用堆焊工艺方法及特点
常用堆焊工艺方法及特点堆焊是一种材料表面改性的经济而又快速的工艺方法，为了有效发挥堆焊层的作用，希望堆焊方法有较小的母材稀释率，较高的熔敷速率和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。
几乎任何一种焊接方法都可以用于堆焊，从最早使用的气焊堆焊、焊条电弧焊堆焊，到目前已发展了各种半自动、自动化的堆焊方法。
每种堆焊方法都各有其优缺点，常用堆焊方法特点如下：1. 焊条电弧焊堆焊具有设备简单、操作灵活、可达性好的优点，但是工件温度梯度大，易出现裂纹，且稀释率高，适用于小批量和不规则工件堆焊以及现场修复。
2. 钨极氩弧焊堆焊具有可见度好，堆焊层形状容易控制、电弧稳定、无飞溅、堆焊层质量优良，手工钨极氩弧焊堆焊工件吸热少，变形小等优点，自动钨极氩弧焊堆焊可获得更高质量的堆焊层，堆焊材料可以是实芯焊丝、药芯焊丝，但是堆焊效率低，适用于堆焊小的和形状复杂的工件。
3. 熔化极气体保护电弧堆焊可见度好，可半自动或全自动堆焊。
工艺规范直接影响稀释率，短路过渡熔深较浅，稀释率仅10%；喷射过渡时稀释率达40%，向熔池送入辅助填充金属，可以减少熔深，稀释率可降至3%-5%，且提高熔敷效率。
自保护药芯焊丝堆焊，焊丝伸出长度可加大，焊丝直径可用2.4mm，有利于提高熔敷效率。
4. 埋弧焊堆焊无飞溅、无电弧辐射，劳动条件好，外观成形光滑，易实现机械化、自动化。
可分为单丝、多丝、单带极、多带极埋弧堆焊。
大面积耐蚀堆焊中用得最多的是带极埋弧堆焊，比丝极埋弧堆焊具有更低的稀释率和更高的熔敷速率，带宽已从30mm发展至60mm、75mm甚至120mm的宽带极。
随着带宽的增加，设备必须有磁控装置，以防止由于磁偏吹引起的咬肉缺陷。
5. 电渣堆焊是利用导电熔渣的电阻热来熔化堆焊材料和母材的堆焊过程。
目前用得较多的是带极电渣堆焊，具有比带极埋弧堆焊高50%的生产效率和更低的稀释率（可控制在10%以下）及良好的焊缝成型，不易有夹渣等缺陷。
等离子堆焊技术
等离子堆焊技术
等离子堆焊技术是一种常用于金属焊接的高能密度焊接方法。
它利用带电粒子（通常是氩等稀有气体）在高温高能环境下，产生强烈的等离子体放电，从而将金属材料加热至熔化状态。
等离子堆焊技术具有以下特点：
1. 高能量密度：等离子堆焊技术可提供高达1000焦耳/平方厘
米的能量密度，从而能够实现快速、高效的焊接。
2. 低热输入：由于焊接瞬间完成，等离子堆焊技术能够大大降低热输入，减少对工件的影响，尤其适用于对热敏感材料的焊接。
3. 无需填充材料：等离子堆焊技术可实现金属材料之间的直接焊接，不需要额外的填充材料，从而节约成本。
4. 焊接质量高：通过控制等离子体放电的参数，可以实现焊接熔池的精确控制，从而获得高质量的焊接接头，具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性。
5. 应用广泛：等离子堆焊技术适用于不同种类的金属材料焊接，包括钢、铝、铜等，可广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
总之，等离子堆焊技术以其高能量密度、低热输入、无需填充材料等优点，成为金属焊接中的重要技术之一，为工业生产提供了高效、高质量的焊接解决方案。
焊接技师培训教材(堆焊技术)
碳化钨种类
组织和性能
制造方法
铸造碳化钨
WC+W2C共晶，呈不规则 粒状和球状。硬度高、耐 磨性好，但脆性大，抗高 温氧化性差
熔炼→浇注后破碎（呈 不规则粒状）或熔炼→ 离心法分离（呈球状）
烧结碳化钨
呈不规则粒状和球状。硬 度高、耐磨性好，脆性大 小视粘结剂钴的多少；高 钴型韧性好，低钴型脆性 大，但抗高温氧化性好
2.氧乙炔火焰堆焊
1）氧乙炔火焰堆焊的特点
• 堆焊层薄，表面平滑美观、质量良好。氧乙炔火 焰堆焊所用的设备简单，可随时移动，操作工艺 简便，灵活、成本低，尤其是堆焊需要较少热容 量的中、小工件时，具有明显的优越性。而且可 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（1％～10％）。
采用堆焊可以延长零 部件的使用寿命，降 低成本。
四.堆焊金属的基本类型
根据堆焊金属的成分分为：
• 铁基堆焊合金 • 碳化钨堆焊合金 • 铜基堆焊合金 • 镍基堆焊合金 • 钴基堆焊合金
根据堆焊合金层的使用目的分为：
耐蚀堆焊
防止发生腐蚀而在其工作表面上熔敷一层 一定厚度、有耐腐蚀性能金属层。也称为包层 堆焊。
• 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%～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℃。
碳化钨堆焊合金表
碳当量Cep /（%）
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
最低预热温度/ ℃
100
150
堆焊的工艺特点
堆焊的工艺特点堆焊是一种常见的焊接修复工艺，其特点主要体现在以下几个方面：1. 高温熔融：堆焊是在工件表面进行焊接修复的过程，需要使用高温熔融的焊接材料来填充和修复工件表面的缺陷或磨损部位。
这种高温熔融的特点使得焊接材料能够与工件基体充分融合，并形成具有良好力学性能的焊接接头。
2. 精细控制：堆焊过程需要对焊接参数进行精细控制，以确保焊接材料能够在正确的温度范围内熔融并与工件表面充分结合。
焊接参数包括焊接电流、电压、速度等，需要根据工件材料和缺陷情况进行合理选择和调整，以保证焊接质量。
3. 高能量输入：由于堆焊需要在短时间内完成大量的焊接材料熔融和填充，因此需要提供足够高的能量输入。
常见的堆焊方法包括电弧堆焊、激光堆焊、等离子堆焊等，这些方法都能够提供高能量输入，使得焊接材料能够充分熔融和填充。
4. 高温热循环：堆焊过程涉及高温熔融和快速冷却，这种高温热循环会对工件和焊接材料产生一定的影响。
在熔融过程中，焊接材料会受到高温作用，可能发生相变和晶粒尺寸的改变，这会对焊接接头的性能产生影响。
而在冷却过程中，由于温度梯度和残余应力的存在，焊接接头可能会出现变形和开裂等问题，需要合理控制冷却速率和采取适当的焊后处理措施。
5. 适应性广泛：堆焊工艺适用于各种材料的焊接修复，包括金属材料、陶瓷材料、复合材料等。
不同的材料对于堆焊工艺的要求和参数可能有所不同，但基本原理和方法是相通的。
因此，堆焊工艺具有很强的适应性，可以用于不同材料的焊接修复。
6. 精细表面处理：在进行堆焊之前，通常需要对工件表面进行一些准备工作，以确保焊接接头的质量。
这包括清洁、除锈、打磨等表面处理工艺，以去除表面的污染物和氧化层，并提供良好的焊接接触和结合条件。
总结起来，堆焊工艺具有高温熔融、精细控制、高能量输入、高温热循环、适应性广泛和精细表面处理等特点。
这些特点使得堆焊工艺成为一种常用的焊接修复方法，能够有效地修复各类工件的缺陷和磨损，并恢复其原有的功能和性能。
堆焊方法
3.要保证堆焊层自身的高性能，要求尽可能
低的稀释率。
4.堆焊用于强化某些表面，因而希望焊层尽
可能平整均匀。这要求堆焊材料与基体应 有尽可能好的润湿性和尽可能好的流平性。
堆焊方法较其它表面处理方法的优点
（1）堆焊层与基体金属的结合为冶金结合，结合强 度高，抗冲击性能好。
（2）堆焊层金属的成分和性能调节方便，一般常用 的手工电弧焊堆焊条或药芯焊丝调节配方很方便， 可以设计出各种合金体系，以适应不同的工况条件。
当基体金属与堆焊金属的成分相差很大时，在焊缝金属熔
合线附近，会形成一个成分变化不定的区域，即扩散过渡 层。
熔合区内形成扩散过渡层 ,在钢中这种扩散运动能力最强
的是碳 。三 堆焊合Biblioteka 的类型及性能堆焊合金的类型
1.低碳低合金钢: 性能特点是含碳量小于0.3﹪，合金元素 总量少于5﹪，Mn、Cr、Si为主，冲击韧性好，易于机械加 工，用于金属间磨损的零件，如轴类、齿轮等。
2. 中碳低合金钢：性能特点是含碳量0.3﹪～0.6﹪，合金 元素总量少于5﹪，Cr、Mn、Mo、Si为主，抗压强度高，适 合于受中等冲击的磨损零件。
3. 高碳低合金钢：性能特点是含碳量0.7﹪～1.0﹪，合金 总量约5﹪，Mn、Cr、Si为主。硬度较高，用于不受冲击或 弱冲击的低应力磨料磨损零件，如推土机铲刃等。
一般说来,用手工电弧焊时，过渡层的平均厚度约为 0.4～0.6㎜,而用埋弧时,约为0.25～0.5㎜。
扩散过渡层
在堆焊过程中,固态基体金属和液态金属互相作用必定会
引起熔合区内某种程度的异扩散。异扩散速度的大小取决 于温度、接触时间、浓度梯度和原子的迁移率。异扩散形 成的扩散过渡层往往会损害焊层的性能。
堆焊简介
谢谢！
不规定用途的堆焊焊条 不同硬度常温堆焊焊条 常温高锰钢堆焊焊条 刀具工具堆焊焊条 阀门堆焊焊条 合金铸铁堆焊焊条 碳化钨堆焊焊条 钴基合金堆焊焊条
尚待发展的堆焊焊条
堆焊焊丝、焊剂
四、堆焊材料
3、根据堆焊合金层的使用目的划分为：
耐蚀堆焊，也称为包层堆焊，是为了防止工件在运行过程中发生腐蚀而 在其工作表面上熔敷一层一定厚度、具有耐腐蚀性能金属层的焊接方法
可随时移动，操作工艺简便，灵活、成本低，所以得到较为广泛的应用，
尤其是堆焊需要较少热容量的中、小工件时，具有明显的优越性。 缺点：由于是手工操作，氧乙炔火焰堆焊劳动强度大、熔敷速度低。当
要求得到高质量的堆焊焊层时，对焊工的操作技能要求高。
氧乙炔火焰堆焊主要用于要求表面光洁、质量高、精密的工件的堆焊， 以及在批量不大的中、小型工件上进行小面积的堆焊。
六、常见堆焊方法
3、埋弧堆焊：利用埋弧焊的方法在零件表面堆敷一层具有特殊性能的 金属材料的工艺过程称为埋弧堆焊。 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。 埋弧堆焊在熔渣层下面进行，减少了金属飞溅，消除了弧光对工人的 伤害，产生的有害气体少，从而改善了劳动条件。 埋弧堆焊都是机械化、自动化生产，可采用比焊条电弧堆焊、振动电
弧堆焊高得多的电流，因而生产率高，比焊条电弧焊或氧乙炔火焰堆焊
的效率高3～6倍，特别是针对较大尺寸的工件，埋弧堆焊的优越性更加 明显。这种方法在冶金、矿山机械、电力、核工业等产业部门中的应用
日趋广泛并引起人们的重视。
七、常见堆焊施工步骤
堆焊的工艺特点
堆焊的工艺特点堆焊是一种常用的金属修复和加固工艺，其特点主要体现在以下几个方面：1. 高温高能量：堆焊过程中使用的热源通常为电弧或激光，能量密度较高，温度可达到几千度甚至更高，从而可以快速融化和熔化金属材料。
高温高能量的特点使得堆焊可以在较短的时间内完成修复或加固工作。
2. 熔敷金属的选择性：堆焊过程中，可以选择与被修复或加固金属相似或相同的熔敷金属，以确保其性能和组织结构与基材尽可能接近。
这样可以提高修复或加固部位的强度和耐磨性，减少因材料不匹配而引起的应力集中和断裂风险。
3. 适应性广泛：堆焊可以修复和加固各种类型的金属材料，包括铁、钢、铜、铝、镍合金等。
而且，堆焊还可以用于修补和加固各种形状和尺寸的零件，无论是平面、曲面还是复杂结构，都可以通过堆焊来实现。
4. 可控性好：堆焊过程中，可以通过调整焊接参数和工艺控制，来控制热输入、熔敷金属的量和形状，从而实现对修复或加固部位的精确控制。
这种可控性使得堆焊可以根据需要进行局部修复或加固，减少不必要的热影响区域，降低材料变形和残余应力。
5. 经济高效：相比于传统的替换或重新制造，堆焊具有较低的成本和较短的周期。
在一些情况下，堆焊甚至可以将不能修复或加固的零件变为可用状态，从而节约了材料和人力资源。
6. 可修复性：堆焊后的零件或构件，如果再次受到损坏或磨损，可以再次进行堆焊修复，而不需要重复制造或更换。
这种可修复性使得堆焊在一些特殊情况下具有更长的使用寿命和更低的维护成本。
7. 环保节能：堆焊过程中，热源和熔敷金属主要集中在需要修复或加固的部位，减少了材料和能源的浪费。
同时，堆焊可以减少废料和废弃物的产生，降低对环境的影响。
总的来说，堆焊作为一种常用的金属修复和加固工艺，具有高温高能量、熔敷金属的选择性、适应性广泛、可控性好、经济高效、可修复性和环保节能等特点。
在实际应用中，堆焊可以有效解决金属零件的磨损、断裂和变形等问题，延长其使用寿命，提高工作效率和经济效益。
解读铸铜表面堆焊技术
解读铸铜表面堆焊技术！1. 概述堆焊是采用焊接方式将具有必然性能的材料熔敷在工件表面的一种工艺进程。
其目的与一般焊接方式不同，不是为了连接焊件。
而是在焊件表面取得耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能的熔敷金属层，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中称为强化与修复。
（1）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。
一般堆焊层的厚度较大，可在2～30mm 内调节，更适合于严重磨损的工况,同时节省本钱，经济性好。
当工件的基体采用普通材料制造，表面用高合金堆焊层时，不仅降低了制造本钱，而且节约大量珍贵金属。
同时若在工件维修进程中，合理选用堆焊合金，对受损工件的表面加以堆焊修补，可以大大延长工件寿命，延长维修周期，降低生产本钱。
（2）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式都可用于堆焊。
按实现堆焊的条件，常常利用堆焊方式可分为: 氧乙炔火焰堆焊、焊条电弧堆焊、钨极氩弧堆焊、熔化极气体保护电弧堆焊、埋弧堆焊、等离子弧堆焊、电渣堆焊。
（3）堆焊技术的应用首先，恢复工件尺寸堆焊，由于磨损或加工失误造成工件尺寸不足，是厂矿企业常常碰到的问题。
用堆焊方式修复上述工件是一种很常常利用的工艺方式，修复后的工件不仅能正常利用，很多情况下还能超过原工件的利用寿命，因为将新工艺新材料用于堆焊修复，可以大幅度提高原有零部件的性能。
其次，耐磨损、耐热、耐侵蚀堆焊。
磨损和侵蚀是造成金属材料失效的主要因素，为了提高金属工件表面耐磨性和耐蚀性，以知足高温等的工作条件要求，延长工件利用寿命，可以在工件表面堆焊一层或几层耐磨或耐蚀耐热层。
就是将工件的基体与表面堆焊层选用具有不同性能的材料，制造出双金属工件。
由于只是工件表面层具有合乎要求的耐磨、耐蚀等方面的特殊性能，所以充分发挥了材料的作用与工作潜力，而且节约了大量的珍贵金属。
2. 铸铜冷却水套表面的堆焊铜冷却水套是一种高导热埋管式铸铜冷却构件，普遍应用于有色金属冶炼行业中各类有色金属的熔炼设备中。
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。
耐磨堆焊技术
耐磨堆焊技术
耐磨堆焊技术，也被称为金属堆焊技术，是一种特殊的堆焊技术，可以把一种金属焊接到另一种金属上。
它可以用来加强金属的耐磨性、耐腐蚀性、性能稳定性以及结构坚固性等。
耐磨堆焊技术已经发展成熟，广泛应用于机械行业，例如，用来制造汽车零部件，例如活塞顶部、活塞环等，以及其他机械行业的零部件，如涡轮增压管件、涡轮机传动轴和轴承座等。
耐磨堆焊技术的技术工艺特征主要有：
（1）采用气体保护焊接工艺，可以有效防止焊接现场污染。
（2）采用低温熔点金属丝进行焊接，具有很高的耐磨性、耐腐
蚀性和力学强度。
（3）采用高熔点金属粉末进行焊接，具有良好的力学强度和抗
疲劳性能，可以满足机械高强度材料的要求。
（4）采用多层技术工艺，使得耐磨堆焊能够形成较厚的耐磨层，改善金属的耐磨性能。
（5）采用多孔技术，使得堆焊层与金属表面完全相连，使得金
属结构体坚固耐用。
耐磨堆焊技术在机械制造行业有着广泛应用，它可以改善金属材料的物理性能，使它们具有更高的耐磨性、耐腐蚀性、稳定性和坚固性等优势，提高机械设备的使用寿命，同时也可以大大降低资源消耗，有效减少维修和更换成本，为企业提供更多竞争优势。
总之，耐磨堆焊技术是一种重要的堆焊技术，它可以改善金属材
料的物理性能，从而提高机械产品的使用性能，为工业设备延长使用寿命，为企业带来更多竞争优势。
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℃。
第六单元 堆焊技术总结
第六单元堆焊技术总结第一节堆焊技术概述一、堆焊技术的特点及分类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。
1、特点具有如下优点（特点）：•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，•节省成本，经济性好。
•其难度不大，可操作性强。
2、分类五、堆焊技术的应用领域1.工件的修复2.耐磨损、腐蚀堆焊堆焊合金的类型一根据堆焊合金的主要成分可划分为：铁基堆焊合金碳化钨堆焊合金铜基堆焊合金镍基堆焊合金钴基合金二根据堆焊合金的形状可划分为：丝状铸条状带状粉粒状块状堆焊合金三根据堆焊合金层的使用目的划分为耐蚀堆焊耐磨堆焊隔离层堆焊四堆焊合金的选用第二节堆焊材料一、常用的堆焊材料（一）堆焊焊条（二）堆焊焊丝（三）焊剂焊剂的作用：1、在堆焊过程中起到隔离空气，2、合金冶金反应制造方法：1、熔炼焊剂；2、烧结焊剂第三节焊条电弧堆焊一、含铁电弧堆焊的特点和应用（一）特点1、设备简单，成本低；2、焊接材料涵盖范围广（二）不足是生产效率低、劳动条件差、稀释率高。
（三）应用二、焊条电弧堆焊工艺堆焊前工件表面是否需要清理及清理程度；焊条的选择及烘干堆焊工艺参数的选择预热保温和层间温度的控制三、焊条电弧堆焊应用实例第四节氧乙炔火焰堆焊一、氧乙炔火焰堆焊的特点1、设备简单，操作工艺简便灵活，成本低；2、火焰温度较低（3050-3100℃），火焰能可调节；3、熔深浅，母材熔化量少，稀释率非常低（1-10%）；4、堆焊层较薄，表面平滑美观，质量良好；5、不足：劳动强度较大，熔敷速度低。
二、氧乙炔火焰堆焊的设备和材料设备：氧乙炔火焰堆焊所用的装置主要有焊炬、氧气瓶、乙炔气瓶或乙炔发生器、减压器、回火防止器、胶管等，与普通氧乙炔火焰焊接基本相同。
焊接材料：（1）实心焊丝（2）堆焊焊剂三、氧乙炔火焰堆焊工艺（一）焊前准备（二）氧乙炔火焰堆焊的工艺参数合理选择氧乙炔堆焊工艺参数是保证堆焊质量的重要条件。
堆焊
焊接速度对稀释率的影响：
焊接速度较小时，堆高较小，堆宽较大，稀释率较小；焊接速度较大时，
焊缝宽度减小，堆高增大，稀释率增大。
焊接电流对稀释率的影响： 电流较小时，堆高较大，堆宽较小，稀释率较大；电流较大时，焊缝宽 度加大，堆高减小，稀释率减小。
相容性
堆焊材料和基体在冶金学上是否相容取决于它们在液态和固态 时的互溶性以及在堆焊过程中是否产生金属间化合物
镍基堆焊合金 抗金属 — 金属间摩擦磨损的性能最好，具有很高 的耐热性、抗氧化性、耐腐蚀性等。
铜基堆焊金属 碳化钨堆焊金属 耐腐蚀、耐汽蚀及耐金属间磨损性较好。 硬度很高，耐磨性好合金的经济学
选择堆焊合金的步骤
① 分析工作条件，确定失效类型及其对焊层的要求。 ② 按一定规律选择几种可供选择的堆焊合金和堆焊方法。 ③ 分析这些堆焊合金与基材的相容性，同时要考虑热应力和裂纹倾向 的大小，初步制定堆焊工艺。 ④ 进行堆焊实验。 ⑤ 根据使用寿命和成本进行评价，确定堆焊材料和堆焊方法的最佳方 案。 ⑥ 制定严密的堆焊工艺。
堆焊材料的类型及选择
堆焊材料的种类
Co基堆焊合金
Fe基堆焊合 金
镍基堆焊合金
铜基堆焊金属 碳化钨堆焊 金属
Fe基堆焊合金 价格低廉，应用最广。可分为珠光体合金、奥氏体合 金、马氏体合金及合金铸铁四大类。 Co基堆焊合金 此合金以Co为基本成分，加入Cr、W、C等元素， 又称为斯太利合金。堆焊层金属组织为奥氏体+共晶组织。在各种堆焊 金属中，Co基合金的综合性能最好。
堆焊的类型
1
耐蚀堆焊或称包 层堆焊
2
3
耐磨堆焊
4
输入文字
隔离层堆焊
增厚堆焊 解释所输入文字
堆焊层的形成和控制 稀释率 稀释率 = B /（W+B）* 100％
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(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。
二、堆焊前的准备及焊后热处理
字体[大][中][小]
1.堆焊前准备
做好堆焊前的准备工作是保证堆焊质量的重要因素，主要内容有以下几点：
(1)确定零件堆焊部位的要求。
堆焊过程中，部分母材金属要熔入堆焊金属中，堆焊金属中的部分合金元素也要烧损，这些都会使堆焊硬度改变和力学性能下降。
因此在选择堆焊方法时，要进行比较，尽量选择稀释率低的焊接方法。
6.减少焊件堆焊后的变形
对细长轴和大直径的薄壁筒，堆焊时容易产生弯曲和波流变形。
对这类零件堆焊时应采取以下措施：
(1)尽量选择熔深小、线能量小的堆焊方法。
(2) 采用夹具或焊上临时支撑板，以增加焊件刚度。
(3) 采用预先反变形法。
(4) 选取合理的施焊顺序。
(5) 采用较细焊条，小电流及快焊速，并采取间歇冷却等方法，防止堆焊部位局部过热。
7.堆焊后的处理
堆焊后，堆焊层的性能达不到要求时，需要将焊件重新进行热处理。
热处理工艺要根据堆焊层合金的成分和要求而定。
在焊后热处理时，要注意防止产生再热裂纹。
字数：1322
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797-799页.。