第五章-堆焊技术ppt课件.ppt

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1、第五章堆焊技术堆焊的基本概念堆焊材料的类型及选择堆焊方法堆焊技术的应用15.1堆焊的基本概念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，以获得所需的耐磨、耐热、耐蚀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。2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。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。堆

2、焊层厚度大，一般堆焊层厚度可在2～30mm内调节，更适合于严重磨损的工况。堆焊的特点3节省成本，经济性好。当工件的基体采用普通材料制造，表面用高合金堆焊层时，不仅降低了制造成本，而且节约大量贵重金属。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，可以大大延长工件寿命，延长维修周期，降低生产成本。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。4堆焊技术的分类堆焊技术是熔焊技术的一种，因此凡是属于熔焊的方法都可用于堆焊。按实现堆焊的

3、条件，常用堆焊方法的分类如图所示。5堆 焊 方 法稀释率（%）熔敷速度/（㎏/h）最小堆焊厚度/mm熔敷效率（%）氧乙炔火焰堆焊手工送丝自动送丝粉末堆焊1～101～101～100.5～1.80.5～6.80.5～1.80.80.80.210010085～95焊条电弧堆焊10～200.5～5.43.265钨极氩弧堆焊10～200.5～4.52.498～100熔化极气体保护电弧堆焊其中：自保护电弧堆焊10～4015～400.9～5.42.3～11.33.23.290～9580～85埋弧堆焊单   丝多   丝串联电弧单带极多带极30～6015～2510～251

4、0～208～154.5～11.311.3～27.211.3～15.912～3622～683.24.84.83.04.09595959595等离子弧堆焊自动送粉手工送粉自动送丝双热丝5～155～155～155～150.5～6.81.5～3.60.5～3.613～270.252.42.42.485～9598～10098～10098～100电渣堆焊10～1415～751595～1006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。稀释率高，基体金属混入堆焊层中的量多,改变了堆

5、焊合金的化学成分,将直接影响堆焊层的固有性能。因此，堆焊时，常希望获得较低的稀释率，以充分发挥堆焊合金性能，达到预期目的。71）冶金相容性：堆焊材料与基体在液态和固态时的互溶性，是否出现金属间化合物。2）物理相容性：两者之间的熔点、膨胀系数、热导率的差异将影响堆焊层的应力和结合强度。堆焊层与基材的相容性堆焊层的内应力用焊前预热和焊后缓冷，或打底层的方法减少堆焊层的内应力。8避免在熔合区产生脆性相。堆焊的熔合区9根据堆焊合金的形状可划分为丝状、铸条状、带状、粉粒状、块状堆焊合金。5.2堆焊材料的类型及选择根据堆焊合金的主要成分可划分为堆焊材料分铁基、镍基、钴

6、基、铜基和碳化钨基等。10按合金元素含量分为低合金、中合金和高合金三种。根据材料的碳当量选择最低预热温度。1.铁基堆焊材料111)珠光体钢堆焊材料：ωc<0.5％，堆焊层为珠光体组织，硬度20~38HRC。可焊性好，有一定的耐磨性、韧性和切削加工性能，价格便宜，可用于不要求高硬度零件表面的堆焊和打过渡层的堆焊。用手工电弧堆焊和熔化极自动堆焊，焊前不预热。2)马氏体钢：堆焊层组织为马氏体，硬度25~65HRC。堆焊层韧性、强度和耐磨性都好，是最经济的堆焊材料。堆焊方法有手工电弧堆焊和熔化极自动堆焊，预热温度150～350℃。（1）低合金钢堆焊材料121)工、

7、模具钢堆焊时需预热200～600℃。可用手工电弧堆焊、气保堆焊和埋弧焊。母材碳当量较高时可先用～30HRC珠光体钢堆焊一、二层，然后再堆焊耐磨层。焊后应缓冷。（2）中、高合金钢堆焊材料2)高锰钢（奥氏体锰钢）：硬度约200HB，受强烈冲击后转变成马氏体，硬度提高到450～500HB。高锰钢用铬锰钢和高锰钢堆焊材料堆焊，主要用于高锰钢铸件缺陷的补焊和修复，一般用手工电弧焊。为减少裂纹，应采取以下措施：a)焊前不预热，用小电流、断续焊、焊后快冷，使碳化物来不及析出。b)采用短道焊、分散焊、焊后捶击等方法，以减少焊接应力。c)旧件堆焊时，应先磨去表面冷作硬化部分

8、后再焊。13（3）奥氏体铬镍钢：有优良的耐蚀性和抗高温氧化性，主要