堆焊的技術(shù)技巧及工藝方法是怎樣的？
堆焊因其可以修復(fù)受損的工件，使工件延長使用壽命，降低成本，而被廣泛應(yīng)用在鋼鐵冶金，煤礦，水泥建材，電力，化工，農(nóng)具，重載機械等行業(yè)的磨損工件修復(fù)方面。然而在進行堆焊作業(yè)時如能提前了解其主要的特性以及技術(shù)技巧，那么就會事半功倍，文章的主要內(nèi)容將圍繞“堆焊的技術(shù)技巧及工藝方法是怎樣的？”進行詳細解答，我們一起來了解下吧！
一、堆焊的概念
堆焊是指將具有一定性能的藥芯焊絲通過電熱源的作用與焊件表面相融合的一種工藝方法。其目的不是連接焊件，而是獲得具有耐磨、耐熱、耐腐蝕等特殊性能的熔融金屬層或者在焊件表面恢復(fù)或增加焊件尺寸。堆焊方法廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金，煤礦，水泥建材，電力，化工，農(nóng)具，重載機械等行業(yè)的磨損工件修復(fù)方面。
二、用于堆焊的金屬
一般來說，堆焊金屬首先應(yīng)滿足焊件的使用條件；其次，考慮到堆焊金屬具有良好的焊接性能。常見工作環(huán)境條件下使用的堆焊金屬包括：亞共晶鈷基合金和含金屬間化合物的鈷基合金用于高應(yīng)力金屬間磨損；低應(yīng)力金屬間磨損采用低合金鋼堆焊；金屬間磨損＋大多數(shù)鈷基合金或鎳基合金用于腐蝕或氧化；高合金鑄鐵用于低應(yīng)力磨料磨損、沖擊腐蝕和磨料腐蝕；碳化物用于低應(yīng)力磨損和切割刃；鈷基合金用于氣蝕腐蝕；高合金錳鋼用于嚴(yán)重沖擊；嚴(yán)重沖擊＋腐蝕＋亞共晶鈷基合金用于氧化；亞共晶鈷基合金和含金屬間化合物的鈷基合金用于高溫金屬間磨損；奧氏體錳鋼用于鑿削磨料磨損；鈷基合金碳化鈷基合金用于熱穩(wěn)定性高溫蠕變強度（540℃）。
1、鐵基堆焊金屬
鐵基堆焊金屬具有產(chǎn)品多、性能變化廣、韌性和耐磨性好等優(yōu)點。最大的優(yōu)點是成本低，因此被廣泛使用。大致有四種類型：
（1）首先是珠光體鋼堆焊金屬，這類合金焊接性好，抗沖擊性強，硬度低，主要用于修復(fù)象軸類機械零件。
（2）奧氏體鋼堆焊金屬。奧氏體錳鋼堆焊金屬具有沖擊韌性高、加工硬化的特點，但容易產(chǎn)生熱裂紋。一般用于修復(fù)金屬間磨損和磨損部件在嚴(yán)重沖擊載荷下磨損的零件，如礦用材料車輛、鐵路岔路口等。奧氏體鉻錳堆焊金屬比奧氏體錳鋼具有更好的焊接性、更好的耐腐蝕性、耐熱性和耐熱裂紋性。它主要修復(fù)錳鋼和碳鋼零件，這些零件在受到嚴(yán)重沖擊的金屬間磨損。
（3）馬氏體鋼堆焊金屬。這種堆焊金屬的組織主要是馬氏體。堆焊層硬度和屈服強度高，耐磨性高，可受到中等沖擊，但其抗沖擊性比珠光鋼和奧氏體鋼差。主要用于修復(fù)齒輪、拖拉機底盤等金屬間磨損零件。
（4）合金鑄鐵堆焊金屬。這種堆焊層具有很高的耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性，具有良好的抗氧化性和輕微的沖擊性，但在堆焊過程中容易出現(xiàn)裂紋。焊接時要特別小心，主要用于農(nóng)業(yè)機械、礦山設(shè)備等零件的堆焊。
2、鎳基堆焊金屬
其中鎳鉻硼硅系列合金應(yīng)用最為廣泛。它具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性和耐高溫氧化性，具有優(yōu)異的耐低應(yīng)力磨損性和耐金屬間磨損性，但耐高應(yīng)力磨損性和耐沖擊性稍差，通常用于低應(yīng)力磨損在腐蝕介質(zhì)或高溫環(huán)境中的場合。
鎳基合金含有金屬間化合物，如Ni-32Mo-15Cr-3Si，具有優(yōu)異的耐金屬間磨損和中磨損能力，但抗沖擊性差；該合金更適用于鎢極氣體保護電弧堆焊或等離子電弧堆焊。它通常用于在嚴(yán)重腐蝕介質(zhì)中堆焊閥門密封面。
鎳基合金中含有碳化物的價格遠低于鈷基合金，從經(jīng)濟角度來看，它已成為鈷基堆焊金屬的替代品，并得到了廣泛的應(yīng)用。
鈷基堆焊金屬主要是指鈷鉻鎢合金，能在650℃左右保持較高的強度和硬度，具有一定的耐腐蝕性和優(yōu)異的抗粘性和磨損性。鈷基合金在各種堆焊金屬中具有最佳的綜合性能，常用于高溫工作零件表面的堆焊。
3、銅基堆焊金屬
通常有四種類型：青銅、黃銅、白銅和純銅。銅基堆焊合金具有良好的耐腐蝕性、耐氣蝕性和耐金屬磨損性。它們可以在鐵基材料上堆焊成雙金屬零件，也可以用來修復(fù)磨損零件；然而，銅基堆焊金屬的耐硫化物腐蝕性、耐磨性和耐高溫蠕變性較差，硬度低，不易焊接。僅適用于200℃以下的環(huán)境。這種堆焊金屬主要用于軸瓦和低壓閥門密封面的堆焊。
4、碳化物堆焊金屬
主要用于油井鉆頭、筑路機械零件等嚴(yán)重磨損的工況。
三、堆焊的焊接工藝方法
1、氧氣-乙炔堆焊
它主要用于堆焊表面光滑、質(zhì)量要求高的零件，主要是小批量的中小焊件。例如閥門、油井鉆頭、堆焊犁頭等零件。
氧乙炔設(shè)備操作簡單，成本低，可與氣焊設(shè)備通用，但焊炬的焊嘴孔徑大于氣焊；幾乎所有形狀的堆焊材料都可以使用(包括廢料);能見度高，可以在很小的區(qū)域進行堆焊，可以獲得薄而光滑的堆焊層；該方法稀釋率低，熔化層深度可控制在0.1毫米以內(nèi)，容易保證堆焊層的質(zhì)量；還原焰碳化焰的滲碳作用會降低堆焊層的韌性，但可以提高以碳化物為主要耐磨性的堆焊層的耐磨性；該方法勞動強度高，生產(chǎn)效率低，對焊工有一定的技術(shù)要求。
2、碳化焰堆焊
一般用于氧乙炔堆焊，其火焰性質(zhì)與堆焊金屬的類型有關(guān):鎳基合金通常使用中性焰，但為了提高金屬的流動性，偶爾使用碳化焰；鐵基合金堆焊時，乙炔過剩焰的兩倍(內(nèi)焰與煙心長度的比例為2。:1);當(dāng)用含碳量高的低熔點堆焊合金(如高鉻鑄鐵或鈷基合金)進行堆焊時，采用乙炔過剩焰3倍。
絕大多數(shù)鋼件不需要熔劑就可以堆焊。在堆焊鑄鐵時，必須使用熔劑，并采取措施防止白口組織和裂紋。預(yù)熱和冷卻可以大大降低堆焊層開裂的可能性，也有利于降低稀釋率；小型工件可以直接用焊炬加熱，而大型工件一般在爐中加熱，保證有足夠的時間使溫度均勻。每層焊接的最大厚度約為1.6毫米，可以多層焊接。
3、氧乙炔噴焊(噴焊)
采用自熔合金粉末。根據(jù)噴粉和重熔的順序，噴焊工藝分為“一步法”和“二步法。；“一步法”噴焊的特點是噴粉和重熔同時進行，即邊噴邊熔的方法。一般來說，噴粉非常細。其步驟是預(yù)熱、預(yù)噴、噴工作粉和熔化；“二步法”噴焊的特點是噴粉和重熔分兩步進行，重熔用重熔槍進行。其步驟是預(yù)熱、噴粉和重熔。
氧氣-乙炔堆焊常見的缺陷是氣孔未熔合等，這是由于操作不當(dāng)或堆焊材料質(zhì)量不佳所致。
4、焊條電弧堆焊
焊條電弧焊設(shè)備低廉，通用性強，適用于現(xiàn)場堆焊。常用的電源有:電弧焊變壓器、電弧焊整流器、電弧焊發(fā)電機、電弧焊逆變器等。特別適用于堆焊形狀不規(guī)則的零件和可達性差的零件；電弧熱集中，變形小，生產(chǎn)率高，但熔深大，稀釋率高，堆焊層硬度和耐磨性降低，通常焊接2�！龑樱鄬雍溉菀组_裂。
5、埋弧堆焊
埋弧堆焊是自動生產(chǎn)，電流大，效率高；無光輻射，工作條件好；埋弧熱量多，稀釋率高，一般使用耐磨藥芯焊絲堆焊2-3層，為了避免開裂，通常會采取預(yù)熱、緩冷等措施。主要用于水平位置堆焊。
從提高堆焊質(zhì)量和生產(chǎn)效率的角度來看，可以使用DC電源或交流電源進行埋弧堆焊，大多采用DC反接；增加焊接電流，增加稀釋率、熔深和堆焊層厚度；焊接電弧的電壓對稀釋率的影響不明顯，一般采用30電弧電壓�！附z伸出長度一般為35V，焊絲直徑為8倍；為了降低稀釋率，提高熔敷速度。
6、其他堆焊方法包括:
熔化極氣保護電弧堆焊、鎢極氬弧堆焊、等離子弧堆焊、電渣堆焊、激光堆焊、摩擦堆焊等。
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