随着社会的进步和科学技术的发展,各种机械设备正沿大型化、高效率、高质量的方向发展,对机械产品的可靠性和使用性能要求越来越高。
堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法,可以提高产品和设备的性能、延长使用寿命、降低成本,因此越来越多地应用于各个工业部门零件的制造和修复中。
为了最有效地发挥堆焊层的作用,希望采用的堆焊方法有较小的母材稀释、较高的熔敷速度和优良的堆焊层性能,即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。
堆焊的特点
堆焊,是采用焊接方法将具有一定性能的材料熔敷在工件表面的一种工艺过程。
堆焊的目的与一般焊接方法不同,不是为了连接工件,而是对工件表面进行改性,以获得具有耐磨性、耐热性、耐蚀性等特殊性能的熔敷层,或恢复工件因磨损或加工失误造成的尺寸不足。
这两方面的应用在表面工程学中称为修复与强化。下图所示为堆焊后的零部件表面。
堆焊方法较其他表面处理方法,具有的优点是:
1、堆焊层与基体金属的结合是冶金结合,结合强度高,抗冲击性能好。
2、堆焊层金属的成分和性能调整方便,一般常用的焊条电弧焊堆焊焊条或药芯焊条调节配方很方便,可以设计出各种合金体系,以适应不同的工况要求。
3、堆焊层厚度大,一般堆焊层厚度可在2~30mm内调节,更活合于严重磨损的工况。
4、节省成本,经济性好。当工件的基体采用普通材料制造,表面用高合金堆焊时,不仅降低了制造成本,而且节约了大量贵重金属。在工件维修过程中合理选用堆焊合金,对受损工件的表面加以堆焊修补,可以大大延长工件使用寿命,延长维修周期,降低生产成本。
5、由于堆焊技术就是通过焊接的方法增加或恢复零部件尺寸,或使零部件表面获得具有特殊性能的合金层,所以对于能够熟练掌握焊接技术的人员而言其难度不大,可操作性强。
常用堆焊方法的分类
1、氧―乙炔焰堆焊
2、焊条电弧堆焊
3、钨极氩弧堆焊
4、埋弧堆焊
①单丝埋弧堆焊
②多丝埋弧堆焊
③带极埋弧堆焊
此外,还有串联电弧埋弧堆焊,粉末填充金属埋弧焊等。
5、等离子弧堆焊
常用的等离子弧堆焊有如下形式:
①冷丝等离子弧堆焊;
②热丝等离子弧堆焊;
③预制型等离子堆焊;
④粉末等离子弧堆焊。
堆焊材料的选择
对工件进行堆焊,我们首先要考虑的第一个问题就是选用什么种类的堆焊材料。选择堆焊材料我们一般从三个方面进行考虑。
1、需要满足堆焊工件的使用条件,首先需要确定工件的磨损类型和主要影响因素,以此来选择堆焊类金属。
2、选择堆焊材料的时候应该考虑总体经济性。在所有材料中,铁基合金是应用最广泛的,在其它要求满足条件下,尽量使用铁基合金。
如果工件难以移动和拆卸,为减少修复次数可以使用较贵但性能更好的堆焊金属进行堆焊,增长使用周期,尽管材料要贵一些,但是减少了堆焊维修次数。
3、堆焊金属的焊接性能要好。因为焊接性能差的堆焊材料,往往会产生一些缺陷如裂纹和气孔等,同时还需要进行焊接预热和后期缓冷处理,增加了整个生产流程的复杂程度。
上述是堆焊的特点和常用堆焊方法的分类、堆焊的用途,希望这些知识能够帮助到大家!