淺析堆焊的應用現狀及方法

丁英冬

摘 要：堆焊是用焊接的方法將具有一定性能（耐磨、耐蝕或特殊性能）的材料堆敷在焊件表面上的一種工藝過程，或修復外形不合格的金屬舊零件的工藝方法。堆焊的應用范圍極廣，如為了增加耐磨性在汽車轉動軸上加錳加硅的堆焊挖掘機鏟齒表面堆焊是為了增加耐磨性以提高使用壽命。常用的工程零件，容易磨損，因此采用恰當的堆焊，能提高零部件的使用壽命、節省制造及維修費用外，還可以縮短修理和更換零件的時間，減少停機、停產的損失，從而提高生產率，降低生產成本。因此，堆焊是機械工業中的一種重要制造和維修方法，廣泛應用于各行各業的制造和修理工作中

關鍵詞：現狀； 堆焊方法； 展望

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.004

1 現狀

金屬堆焊過程中，關鍵是獲得實際所需的產品的性能。

堆焊技術應用范圍很廣，在船舶、車輛、航空、鍋爐、電機、冶煉設備、石油化工機械、礦上機械、起重機械、建筑及國防等行業。

堆焊修復舊的金屬零件，關鍵能降低企業成本，提高產品的使用壽命。不完全統計，堆焊合金總量的72.2%主要用于修復舊零件。比如，修復一根普通舊軋輥的費用約為新軋輥成本的25%左右，修補后使用時間能提高一倍。.制造機械零件采用堆焊后，不僅可發揮金屬材料的工作潛力和零件的綜合技術性能，又能節省大量的貴重金屬。例如，熱鍛模采用8CrMnMo或6CrNiMo等合金鋼整體模制造，與45Mn2鑄鋼作為熱鍛模基體來制造的性能是一樣的，節約了成本提高了生產效率。

2 幾種常用的堆焊方法

堆焊是一種重要的焊接方法和工藝措施，也是表面熱處理的一種手段。堆焊的方法有熔焊、釬焊、壓焊、噴熔等工藝方法。目前常用的主要有氣體保護電弧焊堆焊、氣焊焊接堆焊和焊條電弧焊的堆焊。

（1） 氣體保護電弧堆焊。氣體保護電弧堆焊分為鎢極氬弧焊堆焊和熔化極氣體保護電弧堆焊兩種：

1）鎢極氬弧焊堆焊采用TIG設備，包括焊機、焊槍、供氣系統、冷卻系統、控制系統等。熔化極自動氬弧焊機自動調節工作原理與埋弧焊基本相同。選用細焊絲時采用等速送絲系統，配用緩降外特性的焊接電源，選擇粗焊絲時，采用變速送絲系統，配用陡降外特性的焊接電源。在新結構件上堆焊要求無缺陷的熔敷金屬時通常采用這種方法，一般不用于修復零部件。冷焊絲有助于減少焊縫的熱裂紋和冷裂紋。在新結構件上堆焊要求無缺陷的熔敷金屬時通常采用這種方法，一般不用于修復零部件。

2）熔化極氣體保護電弧堆焊， 一般分為熔化極活性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊和二氧化碳氣體保護焊三種。 熔化極氣體保護焊設備，使用直流反接電源，氣體采用N2、CO2、Ar或CO2和Ar的混合氣作保護氣體，采用實芯焊絲或藥芯焊絲。對于耐磨堆焊來說，由于熔敷速度慢，需要降低熔池溫度，采用多層多道焊以達到焊縫的要求。

（2）焊條電弧堆焊。焊條電弧的堆焊具有工藝靈活、適應性強，應用范圍廣，易于分散焊接應力和控制焊接變形，設備簡單、成本較低的特點，不受堆焊位置及工件尺寸形狀的限制，可以全位置進行堆焊，復雜截面、尺寸不規則的零件尤為適合。他同時也具有，生產率低、稀釋率較高、不易獲得薄而均勻的堆焊層的缺點。

焊條電弧堆焊時，必須根據不同要求選用不同的焊條。修補堆焊所用的焊條根據成分相同或相似原則。碳鋼母材選用碳鋼焊絲，合金母材選用合金焊絲。首先要清除完表面的鐵銹油污后再進行堆焊，已保證焊接質量。堆焊第二條焊道時，必須熔化第一條焊道的1/3至1/2寬度，這樣才能使各焊道間緊密的連接，并防止產生夾渣和未焊透等缺陷。軸堆焊時，可以采用縱向對稱堆焊和橫向螺旋形堆焊。

（3）氣焊堆焊 。采用氣焊焊接設備，包括減壓器、焊炬、氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶、膠管等。首先清除焊件表面的油、銹和其他表面污物后再進行堆焊合金層。堆焊沖頭，剪刀或沖模等時，需要把邊棱加工出一凹槽之后，才能進行多層的堆焊。

隨著計算機技術的不斷發展，為了提高及穩定堆焊質量，自動化、智能化、模塊化的發展越來越快，堆焊專家系統，即實現了高度的可控性和自能化，發現焊縫不符合要求，即機器設備檢測是否可以堆焊，然后判斷如何更好的去堆焊。堆焊的實踐和理論越來越豐富，質量更穩定。

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