堆焊發(fā)展史及堆焊分類
2014-9-17 15:40:26 點(diǎn)擊：
堆焊是焊接的方法在零件表面將堆焊材料熔化、冷卻形成具有耐磨、耐蝕、耐熱等特殊性能涂層的一種工藝方法。最初堆焊多用于對被損壞的零件進(jìn)行修復(fù)，在恢復(fù)其幾何形狀的同時，還能加強(qiáng)零件的表面性能。現(xiàn)在利用堆焊已可以制造新的零件，即堆焊具有表面強(qiáng)化和修復(fù)的兩大功能。
堆焊加熱和冶金過程的基本規(guī)律與一般焊接工藝沒有本質(zhì)上的區(qū)別。不過堆焊的目的不是為了連接工件，而是為了改善零件表面的性能。由于在堆焊層的形成過程中，堆焊材料與基體表面各組分、周圍介質(zhì)之間要發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，涂層合金的成分、組織和性能與單純起填充作用的焊縫會有很大的差別。因此，根據(jù)被堆焊零件的服役條件，控制不同堆焊條件下的焊接冶金反應(yīng)和涂層的金屬成分、組織和性能的關(guān)系及變化規(guī)律，對于合理設(shè)計(jì)堆焊材料，正確控制和調(diào)整涂層金屬成分和性能，減少焊接缺陷，提高焊接質(zhì)量具有十分重要的意義。
幾乎可以對所有類型的金屬表面進(jìn)行堆焊處理。常用堆焊材料的形式有實(shí)心焊絲、藥芯焊絲、焊條、板狀電極、帶狀電極、合金粉末等。根據(jù)熱源的類型，實(shí)施堆焊可有火焰、電弧、等離子弧等多種工藝方法，不同工藝形成的堆焊涂層特點(diǎn)見表。堆焊工藝靈活，與基體有牢固的冶金結(jié)合，使用范圍廣。堆焊設(shè)備無需特別制造，可與焊接設(shè)備通用。堆焊技術(shù)成熟，是大型工程中表面防護(hù)的主要方法，利用堆焊可以修復(fù)外形不合格的金屬零部件及產(chǎn)品，提高表面的耐磨性能等;或采用不同性能的材料制成雙金屬零件，使涂層材料和基體材料的合理組合，賦予零件良好的服役性能。這對于改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，節(jié)約貴重金屬，降低成本有著重要的意義。目前，堆焊技術(shù)已廣泛應(yīng)用在航空航天、武器裝備、礦山、冶金、能源、農(nóng)機(jī)、建筑、電站、交通、石油化工和紡織等行業(yè)。
不同堆焊工藝的涂層特點(diǎn)
氧乙炔氣焊 焊絲、粉末 1∽10 0.45∽6.8 0.8 自動送絲
手工電焊弧 焊條、焊絲 15∽25 0.45∽2.7 3.2 手工
埋弧焊 焊絲 15∽25 11.3∽27.2 4.8 多絲自動
鎢極氣體保護(hù)焊 焊絲 10∽20 1.45∽3.6 2.4 自動
熔化電極氣體保護(hù)焊 焊絲 15∽20 2.3∽11.3 3.2 自動或板自動
等離子弧焊 焊絲 5∽30 0.45∽68 0.8 自動
電渣焊 焊絲、帶極 5∽15 20∽60 8.5 雙極
形成堆焊涂層的材料包括鐵基、鎳基、鈷基、碳化鎢基和銅基合金等。鐵基合金的塑性、韌性和耐磨性的匹配性好、成本低，適應(yīng)面廣。鎳基、鈷基合金高溫性能和耐腐蝕性能好，但成本較高，主要用于要求耐高溫磨損、耐高溫腐蝕的場合。銅基合金的耐蝕性較好，并能減少金屬間的磨損。雖然碳化鎢基堆焊材料的價格高，但是能在嚴(yán)重磨料磨損的條件下穩(wěn)定的工作。
堆焊加熱和冶金過程的基本規(guī)律與一般焊接工藝沒有本質(zhì)上的區(qū)別。不過堆焊的目的不是為了連接工件，而是為了改善零件表面的性能。由于在堆焊層的形成過程中，堆焊材料與基體表面各組分、周圍介質(zhì)之間要發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，涂層合金的成分、組織和性能與單純起填充作用的焊縫會有很大的差別。因此，根據(jù)被堆焊零件的服役條件，控制不同堆焊條件下的焊接冶金反應(yīng)和涂層的金屬成分、組織和性能的關(guān)系及變化規(guī)律，對于合理設(shè)計(jì)堆焊材料，正確控制和調(diào)整涂層金屬成分和性能，減少焊接缺陷，提高焊接質(zhì)量具有十分重要的意義。
幾乎可以對所有類型的金屬表面進(jìn)行堆焊處理。常用堆焊材料的形式有實(shí)心焊絲、藥芯焊絲、焊條、板狀電極、帶狀電極、合金粉末等。根據(jù)熱源的類型，實(shí)施堆焊可有火焰、電弧、等離子弧等多種工藝方法，不同工藝形成的堆焊涂層特點(diǎn)見表。堆焊工藝靈活，與基體有牢固的冶金結(jié)合，使用范圍廣。堆焊設(shè)備無需特別制造，可與焊接設(shè)備通用。堆焊技術(shù)成熟，是大型工程中表面防護(hù)的主要方法，利用堆焊可以修復(fù)外形不合格的金屬零部件及產(chǎn)品，提高表面的耐磨性能等;或采用不同性能的材料制成雙金屬零件，使涂層材料和基體材料的合理組合，賦予零件良好的服役性能。這對于改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，節(jié)約貴重金屬，降低成本有著重要的意義。目前，堆焊技術(shù)已廣泛應(yīng)用在航空航天、武器裝備、礦山、冶金、能源、農(nóng)機(jī)、建筑、電站、交通、石油化工和紡織等行業(yè)。
不同堆焊工藝的涂層特點(diǎn)
氧乙炔氣焊 焊絲、粉末 1∽10 0.45∽6.8 0.8 自動送絲
手工電焊弧 焊條、焊絲 15∽25 0.45∽2.7 3.2 手工
埋弧焊 焊絲 15∽25 11.3∽27.2 4.8 多絲自動
鎢極氣體保護(hù)焊 焊絲 10∽20 1.45∽3.6 2.4 自動
熔化電極氣體保護(hù)焊 焊絲 15∽20 2.3∽11.3 3.2 自動或板自動
等離子弧焊 焊絲 5∽30 0.45∽68 0.8 自動
電渣焊 焊絲、帶極 5∽15 20∽60 8.5 雙極
形成堆焊涂層的材料包括鐵基、鎳基、鈷基、碳化鎢基和銅基合金等。鐵基合金的塑性、韌性和耐磨性的匹配性好、成本低，適應(yīng)面廣。鎳基、鈷基合金高溫性能和耐腐蝕性能好，但成本較高，主要用于要求耐高溫磨損、耐高溫腐蝕的場合。銅基合金的耐蝕性較好，并能減少金屬間的磨損。雖然碳化鎢基堆焊材料的價格高，但是能在嚴(yán)重磨料磨損的條件下穩(wěn)定的工作。
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