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堆焊发展史及堆焊分类

2014-9-17 15:40:26      点击:
堆焊是焊接的方法在零件表面将堆焊材料熔化、冷却形成具有耐磨、耐蚀、耐热等特殊性能涂层的一种工艺方法。最初堆焊多用于对被损坏的零件进行修复,在恢复其几何形状的同时,还能加强零件的表面性能。现在利用堆焊已可以制造新的零件,即堆焊具有表面强化和修复的两大功能。
堆焊加热和冶金过程的基本规律与一般焊接工艺没有本质上的区别。不过堆焊的目的不是为了连接工件,而是为了改善零件表面的性能。由于在堆焊层的形成过程中,堆焊材料与基体表面各组分、周围介质之间要发生一系列复杂的物理化学反应,涂层合金的成分、组织和性能与单纯起填充作用的焊缝会有很大的差别。因此,根据被堆焊零件的服役条件,控制不同堆焊条件下的焊接冶金反应和涂层的金属成分、组织和性能的关系及变化规律,对于合理设计堆焊材料,正确控制和调整涂层金属成分和性能,减少焊接缺陷,提高焊接质量具有十分重要的意义。
几乎可以对所有类型的金属表面进行堆焊处理。常用堆焊材料的形式有实心焊丝、药芯焊丝、焊条、板状电极、带状电极、合金粉末等。根据热源的类型,实施堆焊可有火焰、电弧、等离子弧等多种工艺方法,不同工艺形成的堆焊涂层特点见表。堆焊工艺灵活,与基体有牢固的冶金结合,使用范围广。堆焊设备无需特别制造,可与焊接设备通用。堆焊技术成熟,是大型工程中表面防护的主要方法,利用堆焊可以修复外形不合格的金属零部件及产品,提高表面的耐磨性能等;或采用不同性能的材料制成双金属零件,使涂层材料和基体材料的合理组合,赋予零件良好的服役性能。这对于改进产品设计,节约贵重金属,降低成本有着重要的意义。目前,堆焊技术已广泛应用在航空航天、武器装备、矿山、冶金、能源、农机、建筑、电站、交通、石油化工和纺织等行业。
不同堆焊工艺的涂层特点
氧乙炔气焊 焊丝、粉末 1∽10 0.45∽6.8 0.8 自动送丝 
手工电焊弧 焊条、焊丝 15∽25 0.45∽2.7 3.2 手工 
埋弧焊 焊丝 15∽25 11.3∽27.2 4.8 多丝自动 
钨极气体保护焊 焊丝 10∽20 1.45∽3.6 2.4 自动 
熔化电极气体保护焊 焊丝 15∽20 2.3∽11.3 3.2 自动或板自动 
等离子弧焊 焊丝 5∽30 0.45∽68 0.8 自动 
电渣焊 焊丝、带极 5∽15 20∽60 8.5 双极 
形成堆焊涂层的材料包括铁基、镍基、鈷基、碳化钨基和铜基合金等。铁基合金的塑性、韧性和耐磨性的匹配性好、成本低,适应面广。镍基、钴基合金高温性能和耐腐蚀性能好,但成本较高,主要用于要求耐高温磨损、耐高温腐蚀的场合。铜基合金的耐蚀性较好,并能减少金属间的磨损。虽然碳化钨基堆焊材料的价格高,但是能在严重磨料磨损的条件下稳定的工作。
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