堆焊的特點
堆焊是一種異種材質的熔化焊,因此堆焊的特點和異種材料焊接相類似。堆焊層被稀釋,熔合區變脆,熱影響的結果,導致堆焊層及熱影響區成分、組織、性能變化是堆焊的明顯特點。
1.稀釋率
堆焊時基材和堆焊金屬熔化,相互溶解。基材溶解于堆焊金屬中的量稱為稀釋率。稀釋率增加使堆焊金屬的合金元素比例下降。引起堆焊層性能下降,堆焊材料耗量增加。用多層堆焊、增加堆焊層厚度、增加堆焊材料中的合金元
2.堆焊熔合區
堆焊熔合區有時會出現延伸性下降的脆性交界面。受沖擊載荷作用時可能產生堆焊層剝離現象。在高溫條件下工作時,可能會發生碳遷移現象,導致高溫強度和抗腐蝕能力降低。若基材與堆焊層熱膨脹系數差別較大時,在焊接、焊后熱處理、或使用過程中,可能發生裂紋。在鐵基材料上堆焊有色金屬時,鐵會污染對鐵含量有嚴格限制的堆焊金屬。以上堆焊熔合區易出現的問題,可用預先堆焊過渡層或障礙層的辦法消除其影響。如在鋼基材上堆焊銅合金時,常用鎳、因康鎳合金作障礙層。
3.反復受熱的影響
由于堆焊工藝本身特點的要求,往往采用預熱、緩冷、多層焊工藝,因此焊縫區受熱情況復雜。反復熱循環將引起堆焊層化學成分和金相組織的變化,造成組織和成分的不均勻分布。不同的堆焊方法,熱循環狀況不同,對堆焊層的影響也不同。
一、堆焊方法
堆焊用的焊接方法很多,幾乎所有的熔焊方法都能用來堆焊。選擇堆焊方法時要考慮焊件的大小、形狀和批量、堆焊層厚度、堆焊金屬成分和性能等。
2.常用堆焊方法的選擇
堆焊方法的選擇依據是: 滿足堆焊層性能要求; 滿足堆焊焊件結構的要求; 滿足冶金特點的要求; 滿足堆焊材料使用狀態的要求和滿足效率及經濟性的要求。
堆焊方法操作要點
等離子弧粉末堆焊
(1)采用直流正接可減少和避免鎢極對堆焊層的污染。
(2)堆焊時應嚴格控制工藝規范參數,如電流、堆焊速度、送粉速度和焊槍擺動。
(3)用衰減電流的方法控制堆焊層的凝固速度,可以減少縮孔和弧坑裂紋。
(4)采用擺動焊槍、脈動電流、盡量減少電流或者將電弧主要對著熔敷層等辦法來降低稀釋率。
(5)將堆焊材料以顆粒狀輸送到電弧區,隨著工件表面被電弧熔化,如將碳化鎢顆粒導入到熔化的表面上,碳化鎢顆粒基本不熔解,當熔化金屬凝固時,就得到碳化鎢均勻地分散在工件表面的堆焊層。用這種方法可堆焊鉆管接頭。 |
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