堆焊知識
堆焊知識
一、堆焊的基本概念
堆焊的目的與一般焊接方法不同，不是為了連接工件，而是對工件表面進行改性，以獲得所需的耐磨、耐熱、耐蝕等特殊性能的熔敷層，或恢復工件因磨損或加工失誤造成的尺寸不足，堆焊是采用焊接方法將具有一定性能的材料熔敷在工件表面的一種工藝過程。這兩方面的應用在表面工程學中稱為修復與強化。
二、堆焊的特點
1.堆焊層與基體金屬的結合是冶金結合，結合強度高，抗沖擊性能好。
2.堆焊層金屬的成分和性能調整方便，一般常用的堆焊焊條或藥芯焊絲調節配方很方便，可以設計出各種合金體系，以適應不同的工況要求。
3.堆焊層厚度大，一般堆焊層厚度可在2～30mm內調節，更適合于嚴重磨損的工況。
4.節省成本，經濟性好。當工件的基體采用普通材料制造，表面用高合金堆焊時，不僅降低了制造成本，而且節約大量貴重金屬。在工件維修過程中，合理選用堆焊合金，對受損工件的表面加以堆焊修補，可以大大延長工件壽命和維修周期，降低生產成本。
5.由于堆焊技術就是通過焊接的方法增加或恢復零部件尺寸，或使零部件表面獲得具有特殊性能的合金層，所以對于能夠熟練掌握焊接技術的人員而言，其難度不大，可操作性強。
三、低合金鋼堆焊材料選擇
1.珠光體鋼：堆焊層為珠光體組織，硬度20~38HRC，焊接性能好，有一定的耐磨性、韌性和切削加工性能，價格便宜，可用于零件表面的堆焊和過渡層堆焊。用手工電弧堆焊和熔化極自動堆焊時焊前不預熱。
2.馬氏體鋼：堆焊層組織為馬氏體，硬度25~65HRC。堆焊層韌性、強度和耐磨性都好，是最經濟的堆焊材料。堆焊方法有手工電弧堆焊和熔化極自動堆焊，預熱溫度150～350℃。
四、中、高合金鋼堆焊材料選擇
1.工、模具鋼堆焊時需預熱200～600℃。可用手工電弧焊、氣保焊和埋弧焊。母材碳當量較高時可先堆焊過渡層，用珠光
體鋼堆焊一、二層，然后再堆焊耐磨層，焊后應緩冷。
2.高錳鋼（奧氏體錳鋼），硬度約200HB，受強烈沖擊后轉變成馬氏體，硬度提高到450～500HB。高錳鋼用鉻錳鋼和高錳鋼堆焊材料堆焊，主要用于高錳鋼鑄件缺陷的補焊和修復，一般用手工電弧焊。為減少裂紋，應采取以下措施：
a)焊前不預熱，用小電流、斷續焊、焊后快冷，使碳化物來不及析出。
b)采用短道焊、分散焊、焊后捶擊等方法，以減少焊接應力。
c)舊件堆焊時，應先磨去表面冷作硬化部分后再焊。
3.奧氏體鉻鎳鋼：有優良的耐蝕性和抗高溫氧化性，主要用于石化企業中需要耐蝕、耐熱零件的堆焊。常用手工電弧焊，氣保焊和帶極埋弧堆焊堆焊。基材是低碳（合金）鋼時，先用高鉻不銹鋼堆焊過渡層。多數情況下不預熱，堆焊電流盡可能小。
4.高鉻合金鑄鐵：堆焊組織中含有大量六邊型柱狀高硬度的Cr7C3相，有很高的抗磨粒磨損、耐熱、耐蝕性能，用于鏟斗齒、高爐料鐘等設備的堆焊。堆焊方法有手工電弧堆焊和氧一乙炔焰堆焊，堆焊層允許有一些裂紋。
五、堆焊技術的應用
作為焊接領域中的一個分支，堆焊技術的應用范圍非常廣泛，堆焊技術的應用幾乎遍及所有的制造業，如礦山機械、冶金機械、農業機械、汽車、石化工設備，建筑、以及工具鋼、模具鋼等金屬結構件的制造與維修中大量應用堆焊技術。
通過堆焊可以修復外形不合格的金屬零部件，或制造雙金屬零部件。采用堆焊可以延長零部件的使用壽命，降低成本，改進產品設計，尤其對合理使用材料（特別是貴重金屬）具有重要意義。
