浅析堆焊的应用现状及方法

丁英冬（威海机械工程高级技工学校，山东　威海　264500）

浅析堆焊的应用现状及方法

丁英冬
（威海机械工程高级技工学校，山东威海264500）

堆焊是用焊接的方法将具有一定性能（耐磨、耐蚀或特殊性能）的材料堆敷在焊件表面上的一种工艺过程，或修复外形不合格的金属旧零件的工艺方法。堆焊的应用范围极广，如为了增加耐磨性在汽车转动轴上加锰加硅的堆焊挖掘机铲齿表面堆焊是为了增加耐磨性以提高使用寿命。常用的工程零件，容易磨损，因此采用恰当的堆焊，能提高零部件的使用寿命、节省制造及维修费用外，还可以缩短修理和更换零件的时间，减少停机、停产的损失，从而提高生产率，降低生产成本。因此，堆焊是机械工业中的一种重要制造和维修方法，广泛应用于各行各业的制造和修理工作中

现状；堆焊方法；展望

1　现状

金属堆焊过程中，关键是获得实际所需的产品的性能。

堆焊技术应用范围很广，在船舶、车辆、航空、锅炉、电机、冶炼设备、石油化工机械、矿上机械、起重机械、建筑及国防等行业。

堆焊修复旧的金属零件，关键能降低企业成本，提高产品的使用寿命。不完全统计，堆焊合金总量的72.2%主要用于修复旧零件。比如，修复一根普通旧轧辊的费用约为新轧辊成本的25%左右，修补后使用时间能提高一倍。.制造机械零件采用堆焊后，不仅可发挥金属材料的工作潜力和零件的综合技术性能，又能节省大量的贵重金属。例如，热锻模采用8CrMnMo或6CrNiMo等合金钢整体模制造，与45Mn2铸钢作为热锻模基体来制造的性能是一样的，节约了成本提高了生产效率。

2　几种常用的堆焊方法

堆焊是一种重要的焊接方法和工艺措施，也是表面热处理的一种手段。堆焊的方法有熔焊、钎焊、压焊、喷熔等工艺方法。目前常用的主要有气体保护电弧焊堆焊、气焊焊接堆焊和焊条电弧焊的堆焊。

（1）气体保护电弧堆焊。气体保护电弧堆焊分为钨极氩弧焊堆焊和熔化极气体保护电弧堆焊两种：

1）钨极氩弧焊堆焊采用TIG设备，包括焊机、焊枪、供气系统、冷却系统、控制系统等。熔化极自动氩弧焊机自动调节工作原理与埋弧焊基本相同。选用细焊丝时采用等速送丝系统，配用缓降外特性的焊接电源，选择粗焊丝时，采用变速送丝系统，配用陡降外特性的焊接电源。在新结构件上堆焊要求无缺陷的熔敷金属时通常采用这种方法，一般不用于修复零部件。冷焊丝有助于减少焊缝的热裂纹和冷裂纹。在新结构件上堆焊要求无缺陷的熔敷金属时通常采用这种方法，一般不用于修复零部件。

2）熔化极气体保护电弧堆焊，一般分为熔化极活性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊和二氧化碳气体保护焊三种。熔化极气体保护焊设备，使用直流反接电源，气体采用N2、CO2、Ar或CO2和Ar的混合气作保护气体，采用实芯焊丝或药芯焊丝。对于耐磨堆焊来说，由于熔敷速度慢，需要降低熔池温度，采用多层多道焊以达到焊缝的要求。

（2）焊条电弧堆焊。焊条电弧的堆焊具有工艺灵活、适应性强，应用范围广，易于分散焊接应力和控制焊接变形，设备简单、成本较低的特点，不受堆焊位置及工件尺寸形状的限制，可以全位置进行堆焊，复杂截面、尺寸不规则的零件尤为适合。他同时也具有，生产率低、稀释率较高、不易获得薄而均匀的堆焊层的缺点。

焊条电弧堆焊时，必须根据不同要求选用不同的焊条。修补堆焊所用的焊条根据成分相同或相似原则。碳钢母材选用碳钢焊丝，合金母材选用合金焊丝。首先要清除完表面的铁锈油污后再进行堆焊，已保证焊接质量。堆焊第二条焊道时，必须熔化第一条焊道的1/3至1/2宽度，这样才能使各焊道间紧密的连接，并防止产生夹渣和未焊透等缺陷。轴堆焊时，可以采用纵向对称堆焊和横向螺旋形堆焊。

（3）气焊堆焊。采用气焊焊接设备，包括减压器、焊炬、氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶、胶管等。首先清除焊件表面的油、锈和其他表面污物后再进行堆焊合金层。堆焊冲头，剪刀或冲模等时，需要把边棱加工出一凹槽之后，才能进行多层的堆焊。

随着计算机技术的不断发展，为了提高及稳定堆焊质量，自动化、智能化、模块化的发展越来越快，堆焊专家系统，即实现了高度的可控性和自能化，发现焊缝不符合要求，即机器设备检测是否可以堆焊，然后判断如何更好的去堆焊。堆焊的实践和理论越来越丰富，质量更稳定。

［1］李志杰编著.焊接冶金学［J］.北京：机械工业出版社，1987.

［2］李爱玲.自动主气门裂纹的补焊修复［J］.焊接技术.

［3］李振丰，周文钺编著.金属焊接性，第四章、第十四章［M］.北京：机械工业出版社，1987.

［4］唐伯钢等.低碳钢与低合金高强度钢焊接材料，第二章［J］.北京：机械工业出版社.

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

丁英冬（1971-），男，山东乳山人，本科，中级职称，教师，研究方向：焊接的方法和用途。