14第十四章堆焊與熱精編版

1、第十四章 堆焊與熱噴涂 熱噴涂 第一節(jié) 堆焊的原理、特點、類型、適用范圍及安全特點 一 堆焊的原理 堆焊是用焊接的方法把填充金屬熔敷在金屬表面，以便得到所要求的性能和尺寸。 目的：為了增加零件的耐磨、耐熱、耐蝕等性能。 二 堆焊的特點 1 影響堆焊層效果的主要因素是堆焊層的合金成分及組織性能。因此，根據(jù)零件的使用條件，選擇最優(yōu)的焊接材料與工藝方法相配合進行堆焊是至關(guān)重要的。 2 由于堆焊主要在于發(fā)揮堆焊層的特殊效果，所以除修補零件可用相同或相近于基體金屬的材料外，一般都使用具有特殊成分和性能的焊接材料。這就使堆焊在多數(shù)情況下，具有異種金屬（特別是高合金）焊接的特點。 3 為了保證堆焊層的特殊性

2、能，堆焊時要盡量降低稀釋率，即堆焊層要盡量減少被基體金屬所稀釋。因此，稀釋率是堆焊中一項重要的指標(biāo)。 4 堆焊金屬與基體金屬的相變溫度和膨脹系數(shù)要相近，以免在堆焊及其后熱處理過程中產(chǎn)生較大的組織應(yīng)力與熱應(yīng)力，而導(dǎo)致堆焊件的報廢。 三 堆焊的分類 氧乙炔焰堆焊 手工電弧堆焊 埋弧自動堆焊 振動電弧堆焊 堆焊 等離子弧堆焊 氣體保護堆焊 電渣堆焊 其他堆焊 四 堆焊適用范圍 主要用于制造新零件與修復(fù)舊零件。 制造新零件：賦予零件表面具又耐磨或耐蝕、耐熱等特殊性能的雙（多）層金屬零件。 修復(fù)舊零件：修復(fù)已經(jīng)失去精度或被破壞了的零件，也可修復(fù)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的缺陷及廢次品（鑄、鍛廢次配件等）。 目前堆焊

3、已廣泛用于礦山、冶金、農(nóng)機、建筑電站、鐵路、車輛、石油化工設(shè)備以及工具、模具的制造和修理。 五 堆焊的安全特點 請遵守熔化焊的安全操作規(guī)程。 第二節(jié) 堆焊的設(shè)備構(gòu)成 一 堆焊用通用弧焊機 目前，通用弧焊機在對韓設(shè)備中占有很大比例尤其是量大面廣的手工電弧焊機和通用的自動、半自動焊機，應(yīng)用更為普遍。 二 堆焊專用焊機 埋弧自動堆焊機 二氧化碳?xì)怏w保護內(nèi)圓孔自動立堆焊機 等離子弧堆焊機 自動振動堆焊機 1 埋弧自動堆焊機 （1） MU2X300型雙頭埋弧自動堆焊機主要用于堆焊磨損了的火車車輪輪緣。它由機頭、控制箱弧焊電源等部分組成。 （2） MU11000型自動帶極堆焊機。用于修復(fù)零件或普通碳鋼上堆

4、焊高合金鋼或不銹鋼來制造各種機械零件，具有節(jié)約合金、榮深淺、稀釋率低 和生產(chǎn)率高等優(yōu)點。 （3） MU21000型懸臂式單頭縱環(huán)縫帶極埋弧堆焊機是堆焊內(nèi)徑大于1.5m的大型管道、容器、鍋爐、油罐環(huán)縫的大型專用設(shè)備；若改變自動焊頭的安裝方式，也可以對位于平面的軋輥等零件堆焊，還可以在低碳鋼上堆焊不銹鋼等。 （4） MU32X1000型懸臂式雙頭內(nèi)環(huán)縫帶極自動埋弧堆焊機是堆焊內(nèi)徑大于2m的大型管道、容器、油罐、鍋爐等的內(nèi)環(huán)縫的專用設(shè)備。 2 CO2氣體保護內(nèi)圓孔自動立堆焊機 專門用于機車車輛、石油鉆探機械及各種機械設(shè)備修理中的內(nèi)圓孔堆焊修復(fù)工作。如蒸汽機車和車輛的車倫倫轂孔、搖連桿孔和石油機械泥漿

5、泵的修復(fù)等。 3 等離子弧堆焊機 （1） 等離子弧熱（冷）絲堆焊機。我國生產(chǎn)的LS5002型雙熱絲等離子弧焊機用于絲極材料（不銹鋼、純銅及銅合金）的堆焊。冷絲堆焊應(yīng)用于各種閥門、氣閥及其他各種耐磨、耐腐蝕的零件堆焊 LS5002型 （2） 等離子弧粉末堆焊機 A LU150型用于堆焊直徑320mm的圓形工件，如各種閥門的端面、斜面、軸的外圓以及直線焊縫等。 B LUP300型及LUP500型等離子弧粉末堆焊機，有一定的通用性。它們與一定的機械設(shè)備配套，能適應(yīng)各種幾何形狀的工件表面的堆焊；能適用于不同熔點合金粉的堆焊；能適用于電站鍋爐、化工、石油機械、汽車拖拉機等易磨損零件的堆焊；成批量生產(chǎn)可實

6、現(xiàn)自動化。 4 自動振動堆焊機 NU3001型自動振動堆焊機 第三節(jié) 堆焊工藝參數(shù)的選擇 一 氧乙炔焰堆焊工藝 氧乙炔焰的堆焊工藝與氣焊工藝差別不大。彼此相同的是，都包括焊前清理，焊前預(yù)熱，焊后緩冷，操作方法、焊接參數(shù)的選擇、焊接缺陷及變形的防止等也相同；與氣焊不同的是火焰能率的選擇，堆焊時希望熔深越淺越好，因此在保證適當(dāng)生產(chǎn)率的同時，盡量采用較小號的焊炬和焊嘴堆焊，使稀釋率與合金元素的燒損降低到最小限度。 氧乙炔焰堆焊的安全技術(shù)和氣焊是一樣的，請遵守。 二 手工電弧堆焊工藝 1 要求： 熔深越淺越好，因此應(yīng)盡量采用小電流、低電壓、慢焊速，使稀釋率與合金元素的燒損降到最小限度。 2 操作時的注

7、意事項： （1） 防止堆焊層金屬開裂 對工件進行焊前預(yù)熱和焊后緩冷 堆焊過渡層（打底法） （2） 防止堆焊層金屬的硬度不符合要求 （3） 防止堆焊件變形 （4） 提高堆焊效率 將堆焊表面放在傾斜或立焊位置 采用磨具使堆焊層按磨具的形狀強迫成形，可以提高堆焊的尺寸精度，提高功效，節(jié)約焊條并減少堆焊后的加工量。 堆焊內(nèi)孔壁時，往內(nèi)孔填砂進行堆焊，可提高生產(chǎn)效率。 采用多條焊，添絲焊等也可提高堆焊效率。 3 手工電弧焊堆焊安全技術(shù)和焊條電弧焊基本一樣，請遵守。 三 自動埋弧堆焊工藝 1 焊接電流：堆焊電流增大時，熔深也隨著增加， 但堆焊焊縫寬度增加不大。 2 電弧電壓：電弧電壓隨著電弧長度的變化而變

8、化。電弧長度增大時，電弧電壓升高，熔寬顯著增加。 堆焊電流與電弧電壓配合表 堆焊電流/A 180300 300400 500600 600700 700850 8501000 焊絲直徑2mm 電弧電壓/V 2630 3034 3438 焊絲直徑5mm 電弧電壓/V 3840 4042 4043 10001200 4044 3 堆焊速度：直接影響堆焊焊縫的成形，一般以2442m/h較為合適。 4 焊絲送進速度：自動埋弧堆焊的電流是由焊絲速度來調(diào)節(jié)的，反之送絲速度可按預(yù)定的堆焊電流進行控制。當(dāng)焊絲直徑為1.52.2mm時送絲速度為60180m/h。 5 焊絲直徑：當(dāng)其他參數(shù)不變時，焊絲直徑增大，則

9、弧柱的直徑增大，電弧加熱的范圍擴大，從而使堆焊焊縫的寬度增加，熔深及堆高量相應(yīng)減小；反之，焊絲直徑減小，則弧柱直徑減小，電流密度增加，從而使堆焊焊縫的熔深增加，熔寬減小。 6 焊絲伸出長度：指焊絲從導(dǎo)電嘴中伸出的長度。一般通常為2060mm。 7 堆焊螺距：軸類零件進行自動埋弧堆焊時，所取的焊絲軸向移動速度，應(yīng)足以使相鄰的焊縫彼此重疊1/3左右，以保證對焊層平整、無漏焊。 8 焊絲的傾斜位置：軸類零件一般都采用前傾位置堆焊法，焊絲前傾角為58。圓柱面最高點向與回轉(zhuǎn)方向相反的一邊移開的距離為：L=0.05D，其中D為直徑，單位mm。 9 堆焊工件傾斜位置：分上坡堆焊和下坡堆焊兩種。下坡堆焊時，工件傾斜角為68為宜，上坡堆焊時，工件傾斜角為8為宜。 上坡堆焊 下坡堆焊 四 其他堆焊方法