堆焊 你了解堆焊技术吗？

引导阅读

案例:轧辊作为轧机的关键零部件，在轧制过程中消耗很大。中国钢铁年产量已超过6亿吨，消耗的轧辊价值超过170亿元。因此，采用堆焊修复旧轧辊，延长其使用寿命，已成为我国轧钢企业降低生产成本、提高经济效益的重要措施。堆焊修复轧辊具有成本低、使用寿命长、使用效果好的特点，受到轧钢企业的普遍欢迎，符合我国节能降耗、清洁生产和循环经济的基本国策。下图为堆焊修复的旧轧辊。

堆焊法修复旧轧辊

随着科学技术的发展，各种产品的机械设备正逐步向大型化、高效化、高参数化方向发展，对产品的可靠性和性能要求越来越高。材料堆焊作为焊接技术的一个分支，是提高产品和设备性能、延长使用寿命的有效手段。除金属和合金外，陶瓷、塑料、无机非金属和复合材料也可用作堆焊合金材料。因此，通过堆焊技术，零件表面可以获得耐磨、耐热、耐腐蚀、耐高温、润滑、绝缘等各种特殊性能。目前，堆焊技术广泛应用于机械制造、冶金、电力、矿山、建筑、石化等工业部门。

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堆焊的特点和分类

堆焊的特点

堆焊是通过焊接将具有一定性能的材料沉积在工件表面的工艺过程。堆焊的目的不同于一般的焊接方法，它不是连接工件，而是对工件表面进行改性，以获得具有耐磨、耐热、耐腐蚀等特殊性能的沉积层，或者恢复工件因磨损或加工误差造成的尺寸短缺。这两个方面的应用在表面工程中称为修复和强化。下图是零件堆焊后的表面。

堆焊后零件的堆焊

与其他表面处理方法相比，堆焊方法具有以下优点:

1)堆焊层与母材的结合为冶金结合，结合强度高，抗冲击性能好。

2)方便调整堆焊金属的成分和性能，方便调整焊条电弧焊常用的堆焊焊条或药芯焊条的配方，可设计各种合金体系以满足不同的工况。

3)堆焊层厚度大。堆焊层厚度一般可在2~30mm范围内调整，更适合磨损严重的情况。

4)节约成本，经济性好。当工件的基体由普通材料制成，表面堆焊高合金时，不仅降低了制造成本，而且节省了大量贵金属。合理选择堆焊合金，对破损工件进行堆焊修复，可以大大延长工件的使用寿命，延长维修周期，降低生产成本。

5)由于堆焊焊接技术是通过焊接来增加或恢复零件的尺寸，或者是在零件表面获得具有特殊性能的合金层，对于那些能够熟练掌握焊接技术的人来说并不困难，可操作性强。

电渣带自动堆焊

堆焊的分类

堆焊技术是熔焊技术的一种，所有的熔焊方法都可以用于堆焊。常见表面处理方法分类见表。目前应用最广泛的是电极电弧堆焊和氧乙炔火焰堆焊。

常见表面处理方法的分类

堆焊的使用

堆焊技术作为焊接领域的一个分支，广泛应用于几乎所有制造行业，如矿山机械、输送机械、金属加工机械、动力机械、农业机械、汽车、石油设备、化工设备、建筑，以及工具、模具、金属结构件的制造和维修。通过堆焊，可以修复形状不合格的金属零件和产品，或者制造双金属零件。堆焊的使用可以延长零件的使用寿命，降低成本，改善产品设计，特别是对于材料的合理使用。

根据工件的用途和工作条件，堆焊技术的应用主要表现在以下几个方面:

恢复堆焊工件的尺寸

由于磨损或加工误差导致的工件尺寸不足是工厂和矿山遇到的常见问题。堆焊修复上述工件是一种常见的工艺方法，修复后的工件不仅可以正常使用，而且在许多情况下超过了原工件的使用寿命，因为采用堆焊修复的新技术和新材料可以大大提高原零件的性能。如冷轧辊、热轧辊、异形轧辊的堆焊修复，农业机械磨损部件的堆焊修复。).据统计，用于修复旧工件的堆焊合金量占堆焊合金总量的72.2%。

堆焊修复冷轧辊

滚胎和滚皮采用堆焊技术修复

耐磨耐腐蚀堆焊

磨损和腐蚀是导致金属材料失效的主要因素。为了提高金属工件表面的耐磨性和耐腐蚀性，满足工作条件的要求，延长工件的使用寿命，可以在工件表面堆焊一层或多层耐磨或耐腐蚀层。双金属工件可以通过为工件的基体和堆焊层选择不同性能的材料来制造。由于只有工件表层具有所需的耐磨、耐腐蚀等特殊性能，充分发挥了材料的功能和工作潜力，节约了大量贵金属。

工件堆焊耐磨或耐腐蚀层一

制造新零件

具有综合性能的双金属机械零件可以通过在金属基体上堆焊一种合金来制造。该零件的基体和堆焊合金层性能不同，可以满足其不同的性能要求。这样可以充分发挥材料的工作潜力。例如涡轮叶片的基材为碳钢，在可能发生气蚀的部位沉积一层不锈钢，使其成为具有抗气蚀能力的双金属叶片；在金属磨具的制造中，要求基体具有韧性，选择相对便宜的碳钢和低合金钢进行制造，而叶片模具要求具有高硬度和耐磨性。模具叶片模具上堆焊耐磨合金，可节省大量贵重合金消耗，大大延长模具使用寿命。

工件表面堆焊耐磨或耐腐蚀层二