第十四章 堆焊与热

.,第十四章堆焊与热喷涂,热喷涂,.,第一节堆焊的原理、特点、类型、适用范围及安全特点,一堆焊的原理堆焊是用焊接的方法把填充金属熔敷在金属表面，以便得到所要求的性能和尺寸。目的：为了增加零件的耐磨、耐热、耐蚀等性能。,.,二堆焊的特点1影响堆焊层效果的主要因素是堆焊层的合金成分及组织性能。因此，根据零件的使用条件，选择最优的焊接材料与工艺方法相配合进行堆焊是至关重要的。2由于堆焊主要在于发挥堆焊层的特殊效果，所以除修补零件可用相同或相近于基体金属的材料外，一般都使用具有特殊成分和性能的焊接材料。这就使堆焊在多数情况下，具有异种金属（特别是高合金）焊接的特点。,.,3为了保证堆焊层的特殊性能，堆焊时要尽量降低稀释率，即堆焊层要尽量减少被基体金属所稀释。因此，稀释率是堆焊中一项重要的指标。4堆焊金属与基体金属的相变温度和膨胀系数要相近，以免在堆焊及其后热处理过程中产生较大的组织应力与热应力，而导致堆焊件的报废。,.,三堆焊的分类,堆焊,氧乙炔焰堆焊,手工电弧堆焊,埋弧自动堆焊,振动电弧堆焊,等离子弧堆焊,气体保护堆焊,电渣堆焊,其他堆焊,.,四堆焊适用范围主要用于制造新零件与修复旧零件。制造新零件：赋予零件表面具又耐磨或耐蚀、耐热等特殊性能的双（多）层金属零件。修复旧零件：修复已经失去精度或被破坏了的零件，也可修复生产过程中出现的缺陷及废次品（铸、锻废次配件等）。目前堆焊已广泛用于矿山、冶金、农机、建筑电站、铁路、车辆、石油化工设备以及工具、模具的制造和修理。五堆焊的安全特点请遵守熔化焊的安全操作规程。,.,第二节堆焊的设备构成,一堆焊用通用弧焊机目前，通用弧焊机在对韩设备中占有很大比例尤其是量大面广的手工电弧焊机和通用的自动、半自动焊机，应用更为普遍。二堆焊专用焊机埋弧自动堆焊机二氧化碳气体保护内圆孔自动立堆焊机等离子弧堆焊机自动振动堆焊机,.,1埋弧自动堆焊机（1）MU2X300型双头埋弧自动堆焊机主要用于堆焊磨损了的火车车轮轮缘。它由机头、控制箱弧焊电源等部分组成。,.,（2）MU11000型自动带极堆焊机。用于修复零件或普通碳钢上堆焊高合金钢或不锈钢来制造各种机械零件，具有节约合金、荣深浅、稀释率低和生产率高等优点。,.,（3）MU21000型悬臂式单头纵环缝带极埋弧堆焊机是堆焊内径大于1.5m的大型管道、容器、锅炉、油罐环缝的大型专用设备；若改变自动焊头的安装方式，也可以对位于平面的轧辊等零件堆焊，还可以在低碳钢上堆焊不锈钢等。,.,（4）MU32X1000型悬臂式双头内环缝带极自动埋弧堆焊机是堆焊内径大于2m的大型管道、容器、油罐、锅炉等的内环缝的专用设备。,.,2CO2气体保护内圆孔自动立堆焊机专门用于机车车辆、石油钻探机械及各种机械设备修理中的内圆孔堆焊修复工作。如蒸汽机车和车辆的车伦伦毂孔、摇连杆孔和石油机械泥浆泵的修复等。,.,3等离子弧堆焊机（1）等离子弧热（冷）丝堆焊机。我国生产的LS5002型双热丝等离子弧焊机用于丝极材料（不锈钢、纯铜及铜合金）的堆焊。冷丝堆焊应用于各种阀门、气阀及其他各种耐磨、耐腐蚀的零件堆焊,LS5002型,.,（2）等离子弧粉末堆焊机ALU150型用于堆焊直径320mm的圆形工件，如各种阀门的端面、斜面、轴的外圆以及直线焊缝等。,.,BLUP300型及LUP500型等离子弧粉末堆焊机，有一定的通用性。它们与一定的机械设备配套，能适应各种几何形状的工件表面的堆焊；能适用于不同熔点合金粉的堆焊；能适用于电站锅炉、化工、石油机械、汽车拖拉机等易磨损零件的堆焊；成批量生产可实现自动化。,.,4自动振动堆焊机NU3001型自动振动堆焊机,.,第三节堆焊工艺参数的选择,一氧乙炔焰堆焊工艺氧乙炔焰的堆焊工艺与气焊工艺差别不大。彼此相同的是，都包括焊前清理，焊前预热，焊后缓冷，操作方法、焊接参数的选择、焊接缺陷及变形的防止等也相同；与气焊不同的是火焰能率的选择，堆焊时希望熔深越浅越好，因此在保证适当生产率的同时，尽量采用较小号的焊炬和焊嘴堆焊，使稀释率与合金元素的烧损降低到最小限度。氧乙炔焰堆焊的安全技术和气焊是一样的，请遵守。,.,二手工电弧堆焊工艺1要求：熔深越浅越好，因此应尽量采用小电流、低电压、慢焊速，使稀释率与合金元素的烧损降到最小限度。2操作时的注意事项：（1）防止堆焊层金属开裂对工件进行焊前预热和焊后缓冷堆焊过渡层（打底法）（2）防止堆焊层金属的硬度不符合要求,.,（3）防止堆焊件变形（4）提高堆焊效率将堆焊表面放在倾斜或立焊位置采用磨具使堆焊层按磨具的形状强迫成形，可以提高堆焊的尺寸精度，提高功效，节约焊条并减少堆焊后的加工量。堆焊内孔壁时，往内孔填砂进行堆焊，可提高生产效率。采用多条焊，添丝焊等也可提高堆焊效率。3手工电弧焊堆焊安全技术和焊条电弧焊基本一样，请遵守。,.,三自动埋弧堆焊工艺1焊接电流：堆焊电流增大时，熔深也随着增加，但堆焊焊缝宽度增加不大。,.,2电弧电压：电弧电压随着电弧长度的变化而变化。电弧长度增大时，电弧电压升高，熔宽显著增加。,堆焊电流与电弧电压配合表,.,3堆焊速度：直接影响堆焊焊缝的成形，一般以2442m/h较为合适。4焊丝送进速度：自动埋弧堆焊的电流是由焊丝速度来调节的，反之送丝速度可按预定的堆焊电流进行控制。当焊丝直径为1.52.2mm时送丝速度为60180m/h。5焊丝直径：当其他参数不变时，焊丝直径增大，则弧柱的直径增大，电弧加热的范围扩大，从而使堆焊焊缝的宽度增加，熔深及堆高量相应减小；反之，焊丝直径减小，则弧柱直径减小，电流密度增加，从而使堆焊焊缝的熔深增加，熔宽减小。,.,6焊丝伸出长度：指焊丝从导电嘴中伸出的长度。一般通常为2060mm。7堆焊螺距：轴类零件进行自动埋弧堆焊时，所取的焊丝轴向移动速度，应足以使相邻的焊缝彼此重叠1/3左右，以保证对焊层平整、无漏焊。8焊丝的倾斜位置：轴类零件一般都采用前倾位置堆焊法，焊丝前倾角为58。圆柱面最高点向与回转方向相反的一边移开的距离为：L=0.05D，其中D为直径，单位mm。,.,9堆焊工件倾斜位置：分上坡堆焊和下坡堆焊两种。下坡堆焊时，工件倾斜角为68为宜，上坡堆焊时，工件倾斜角为8为宜。,上坡堆焊,下坡堆焊,.,四其他堆焊方法的安