堆焊讲义完整版..

化物和铵盐的腐蚀
铜基合金焊接工艺
TIG
MIG 手工电弧焊
碳化物
成分：碳化钨颗粒分布于金属基体
使用：不能够直接堆焊（电流作用分解）
碳化钨种 类
组织和性能
制造方法
WC+W2C共晶，呈不 规则粒状和球状。硬 铸造碳化 度高、耐磨性好，但 钨 脆性大，抗高温氧化 性差 呈不规则粒状和球状。 硬度高、耐磨性好， 烧结碳化 脆性大小视粘结剂钴 钨 的多少；高钴型韧性 好，低钴型脆性大， 但抗高温氧化性好
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℃）
韧性和耐磨性配合好 经济性好 金相组织：珠光体、奥氏体、马氏体和合金铸 铁组织等
合金名称
成分
组织
性能
用途
珠光体合金
马氏体合金
<5%
0.1%~1 % Cr和Mn 含量高 C Mn含 量比高 Mn钢低 W Ni Mo
珠光体
马氏体
硬度低，耐蚀性差
打底层， 过渡层
硬度，耐磨性较高， 抗金属间 韧性和抗冲击性能 磨合，工 低 具钢堆焊 冲击的高应力磨粒 磨损，受冲击表层 硬度提高 中高应力磨粒磨损 破碎机颚 板，铲斗 滚柱轴承 铲斗 矿山机械 粉碎机辊
3.2
2.4 3.2 3.2 3.2 4.8 4.8 3.0 4.0 0.25 2.4 2.4 2.4 15
65
98～100 90～95 80～85 95 95 95 95 95 85～95 98～100 98～100 98～100 95～100
埋弧堆焊
等离子弧堆 焊
电渣堆焊
基本概念
堆焊层
W B
熔合区
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
焊条电弧堆焊工艺
堆焊前工件表面需要清理 焊条的选择及烘干 工艺参数的选择 预热保温和层间温度的控制
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
热循环
热应力
基材
堆焊技术的应用特性
适用于高应力交变载荷的工况条件
堆焊技术的应用特性
可获得多种性能的堆焊层
堆焊层厚度2~30mm 熔敷率高
设备简单
堆焊材料及其应用
铁基合金
钴基合金 镍基合金
铜基合金
碳化物
选择堆焊合金的原则
铁基合金
特点：性能变化范围广
埋弧自动堆焊
特点
减少了堆焊层的氮、氢、氧含量
堆焊层表面光洁平整，性能好提高修复零件
的疲劳强度 劳动条件好 埋弧堆焊都是机械化、自动化生产，生产率 高
耐磨奥氏体 合金 耐磨双相中 锰合金 高合金铸铁
奥氏体
A+M10 % M A+Le+ M
耐磨，耐蚀性好， 不耐冲击
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
堆焊层金相组织：奥氏体＋共晶组织
分类
强化相
Co-Cr-W-C系
M7C3相
Co-Mo-Cr-Si系
表面工程技术
目录
堆焊 热浸镀
堆焊
概述
堆焊材料及其应用 堆焊金属合金化
堆焊方法
概述
基本概念
堆焊技术的应用特性
基本概念
堆焊
表面处理 焊接技术
基本概念
堆焊层
稀释率
W B
基材
稀释率=[B/(W+B)]X100%
堆 焊 方 法 手工送丝 自动送丝 粉末堆焊
稀释率 （%） 1～10 1～10 1～10
拉弗斯相
钴基合金
耐蚀性
耐热性Βιβλιοθήκη Baidu 抗黏着磨损
经济性
镍基合金
Ni-Cr-B-Si系
Ni-Cr-Mo-W
Ni-Cr-Mo-C
Ni-Mo-F（Ni-20Mo-20Fe）
铜基合金
分类
青铜
特性
Cu-Sn Cu-Al Cu-Si
铜基合 紫铜 金 黄铜
白铜
纯铜
Cu-Zn Cu-Ni
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
铜基合金
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
铜基合金缺点
铜合金耐磨粒磨损和耐高温蠕变的能力差，且受硫
熔敷速度 /（㎏/h） 0.5～1.8 0.5～6.8 0.5～1.8
最小堆焊厚 度 /mm 0.8 0.8 0.2
熔敷效率 （%） 100 100 85～95
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 其中：自保护电弧堆焊 单 丝 多 丝 串联电弧 单带极 多带极 自动送粉 手工送粉 自动送丝 双热丝
堆
焊 合 金 钴基合金
低合金钢 钴基、镍基合金
高合金铸铁
碳化物 高合金锰钢 钴基合金 钴基合金 钴基、镍基合金
堆焊合金的选择原则
使用要求 经济性
工艺
选择堆焊合金的步骤
分析工作条件
堆焊层的要求
选择堆焊合金、堆焊方法
分析堆焊合金与基材的相容性
实验分析
确定最后方案
堆焊金属合金化
合金的过渡形式