有关刃口堆焊和烧焊的介绍
第四章补焊与堆焊
③、Ceq大于0.6％的钢σs588～982N/㎜²
（60～100㎏f/㎜² ）以上的中碳调质钢，属高 淬硬倾向的钢，可焊性差，补焊时需要采取 严格的工艺措施防止裂纹。这种钢一般是在 退火状态下补焊，焊时要采用高的预热温度 （200～350℃），焊接方法以手工焊为主， 焊条除强度等级与母材的相同外，还须具有 防裂性能好，焊缝金属的调质处理规范与母 材相一致等要求，焊后需进行整体调质处理 以获得需要性能的接头。
4、补焊接头的强度
对一般钢制的零件，此问题不大。但对已经热 处理强化过的材料，补焊时由于焊缝两侧母材受热 影响后要发生组织和相应的性能变化，接头与母材 等强度的要求就不容易达到。对小尺寸的零件，可 用补焊后的整体热处理来解决。大尺寸构件不可能 进行整体热处理，此时需在焊接方法、焊接材料和 工艺等采取一系列的措施，从而增加了补焊的难度。 此外，焊修后焊层的加工，特别是耐磨堆焊层的加 工，也是一个需要注意的问题。
补焊与堆焊
§4—1补焊
§4—2堆焊 §4—3硬聚氯乙烯塑料的焊接
§4—1补焊
一、碳钢件的补焊
二、合金钢件的补焊 三、铸铁件的补焊 四、有色金属件的补焊
一、碳钢件的补焊
机械零件所用的材料种类很多，其可焊性相
差很大。就碳钢而言，钢中含碳量愈高，焊 时出现裂纹的倾向就愈大，可焊性也就愈差， 对补焊技术的要求也愈严格。 （一）、低碳钢零件的补焊 （二）、中、高碳钢零件的补焊
2、选用合适的焊条 尽可能选用低氢焊条以增强焊缝的抗裂性
能，焊条应按规定烘干并置于保温筒内， 随用随取。焊条的强度等级要与母材一致。 3、加强焊接区的清理工作，彻底清除可能 进入焊缝的任何氢的来源，例如油、水、 锈以及其它杂质。 4、设法减少母材熔入焊缝的比例 例如开 “V”型坡口，第一层焊缝用小电流施焊等 都是行之有效的方法。但必须注意将母材 溶透，避免产生夹渣及未焊透等缺陷。
堆焊
第九章堆焊随着科学技术的进步，各种产品、机械装备正向大型化、高效率、高参数的方向发展，对产品的可靠性和使用性能要求越来越高。
材料表面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技术手段。
堆焊是用焊接方法在金属材料或零件表面上熔敷一层有特定性能的材料的工艺过程。
第一节堆焊的特点及应用一、堆焊的特点堆焊的物理本质、热过程、冶金过程以及堆焊金属的凝固结晶与相变过程，与一般的焊接方法相比是没有什么区别的。
然而，堆焊主要是以获得特定性能的表层、发挥表面层金属性能为目的，所以堆焊工艺应该注意以下特点：1.根据技术要求合理地选择堆焊合金类型被堆焊的金属种类繁多，所以，堆焊前首先应分析零件的工作状况，确定零件的材质。
根据具体的情况选择堆焊合金系统。
这样才能得到符合技术要求的表面堆焊层。
2.以降低稀释率为原则，选定堆焊方法由于零件的基体大多是低碳钢或低合金钢，而表面堆焊层含合金元素较多，因此，为了得到良好的堆焊层，就必须减小母材向焊缝金属的熔入量，也就是稀释率。
3.堆焊层与基体金属间应有相近的性能由于通常堆焊层与基体的化学成分差别很大，为防止堆焊层与基体间在堆焊、焊后热处理及使用过程中产生较大的热应力与组织应力，常要求堆焊层与基体的热膨胀系数和相变温度最好接近，否则容易造成堆焊层开裂及剥离。
4.提高生产率由于堆焊零件的数量繁多、堆焊金属量大，所以应该研发和应用生产率较高的堆焊工艺。
总之，只有全面考虑上述特点，才能在工程实践中正确选择堆焊合金系统与堆焊工艺，获得符合技术要求的经济性好的表面堆焊层。
二、堆焊的应用堆焊工艺是焊接领域中的一个重要分支，它在矿山、电站、冶金、车辆、农机等工业部门的零件修复和制造中都有广泛的使用。
其主要用途有以下两个方面：1.零件修复由于零件常因为磨损而失效，例如石油钻头、挖掘机齿等，可以选择合适的堆焊材料对其进行修复，使其恢复尺寸和进一步提高其性能。
而且用堆焊技术进行修复比制造新零件的费用低很多，使用寿命也较长，因此堆焊技术在零件修复中得到广泛。
堆焊
三、埋弧堆焊 1、特点：生产率高、劳动条件好、堆焊合金成分稳定，因此得到大量 应用。 2、应用：尤其对于轧辊、车轮轮缘、曲轴、化工容器和核反应堆压力 容器衬里等中、大型零件应用较多。 3、具体工艺有四种： (1)单丝埋弧堆焊 (2)多丝埋弧堆焊 (3)带极堆焊 (4)串联电弧堆焊
对于高合金的堆焊金属，可采用各种管状焊丝气体保护堆焊 工艺获得。 我国还采用 C02 气体保护焊在自动送进 H08Mn2Si焊丝的同时， 向 熔 池 送 入 YG8(W(wc)92％、W(Co)8％) 合 金 粉 末 ， 得 到 了 WC+α固溶体的堆焊层。
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※2、非熔化极惰性气体保护堆焊，主要以手工送进 各种合金焊丝进行堆焊。 ※这种方法保护效果好，合金元素过渡系数高，稀 释率比熔化极气体保护堆焊低，但生产率低，保 护气体贵，因而使用受到限制。 ※3、不加保护气体的自保护管状焊丝明弧堆焊，在 国外应用较广。其中半自动明弧堆焊用得较多。 ※这种方法的突出优点是设备简单、方便灵活，并 可堆焊多种成分的合金。其缺点中飞溅较大。
2、分类：根据所使用的热源不同，一般将热喷涂工艺分为燃烧法和电加热法两大类。 目前常用的热喷涂技术是线材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、电弧喷涂、等离子弧喷涂、 爆炸喷涂和超音速火焰喷涂技术。
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五、等离子弧堆焊 1、优点：等离子弧温度高，能顺利堆焊各种难熔材料和提高堆焊速度；熔深可以调 节，稀释率最低可达 5％左右。因此等离子弧堆焊是一种难得的低稀释率和高熔敷率 的堆焊方法。另外，等离子弧堆焊可采用各种渗合金方式进行堆焊。 2、缺点：设备成本较高，有强烈的弧光辐射和臭氧污染，因此必须采取防护措施。 3、等离子弧堆焊主要有以下形式： (1)冷丝等离子弧堆焊 (2)热丝等离子弧堆焊 (3)预制型等离子弧堆焊 (4)粉末等离子弧堆焊
焊条电弧焊及堆焊工艺措施操作技能
焊条电弧焊及堆焊工艺措施操作技能1.预热焊接前对焊件全部（或局部）进行加热的工艺措施（1）预热的作用：降低焊后冷却速度，减小淬硬程度，防止焊接裂纹，减小焊接应力与变形。
对于刚性不大的低碳钢、强度等级较低的低合金钢的一般结构不必预热；焊接有淬硬倾向的焊接性不好的钢材或刚度大的结构时，需预热；焊接铬镍不锈钢时，不可进行预热，因为预热可使热影响区在危险温度区的停留时间增加，增大晶间腐蚀倾向。
（2）预热温度的选择：根据钢材的成分、厚度、结构刚性、接头形式、焊接材料、焊接方法及环境因素综合考虑，并通过焊接试验来确定。
钢材的含碳量越多、合金元素越多、母材越厚、结构刚性越大环境温度越低，预热温度应越高。
多层多到焊时，道间温度不应低于预热温度。
（3）预热方法加热范围：对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的5倍，一般在坡口两侧各75～100mm范围内应保持一个均热区域，测温点应取在均热区域的边缘。
采用火焰加热，测温最好在加热面的反面进行。
预热方法有火焰加热、工频感应加热、红外线加热等。
2.后热焊接后立即对焊件全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施叫后热。
（不等于焊后热处理）后热的作用：避免形成淬硬组织，促使氢逸出焊缝表面，防止裂纹产生。
对于冷裂纹倾向大的低合金高强度钢，要进行专门的消氢处理，即在焊后立即将焊件加热到250～350℃温度范围，保温2～6h后空冷。
消氢的目的：使焊缝金属中的扩散氢加速逸出，大大降低焊缝和热影响区中的含氢量，防止产生冷裂纹。
3.焊后热处理焊接后为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理，叫焊后热处理。
焊后热处理的作用：消除残余应力，软化淬硬部位，改善焊缝和热影响区的组织和性能，提高接头的塑性和韧性，稳定结构尺寸。
焊后热处理有整体热处理和局部热处理，最常用的焊后热处理是在600～650℃范围内的去应力退火和低于Ac1点温度的高温回火；还有为改善铬镍奥氏体不锈钢抗腐蚀性能的均匀化处理。
堆焊技术简介
流程
背景
堆焊 材料
堆焊 工艺
实际问题
钢铁工业是国民经济的重要基础产业，我国是钢铁工业大国，对轧辊的 需求量非常大，轧辊是轧钢的主要部件，也是轧机的主要消耗部件。轧辊的 过量消耗给轧钢厂增加了生产成本，引起了业内人士的高度重视。一般从两 个方面解决这个问题： （1）通过合金化等手段提高新轧辊材质的硬度与耐磨性，延长新辊的使用 寿命。 （2）对旧辊实施修复处理，提高轧辊的利用率，降低成本。
承、轴瓦、蜗轮、低压阀门及船舶螺旋桨等。
2.2.5镍基堆焊合金 镍基堆焊合金分为含硼化物合金、含碳化物合金和含金属间化合物合金
三大类。
这类堆焊合金的抗金属间摩擦磨损性能最好，并具有很高的抗氧化性、 耐蚀性和耐热性。此外，由于镍基合金易于熔化，有较好的工艺性能， 所以尽管比较贵，但应用仍广泛，常用于高温高压蒸汽阀门、化工阀门、 泵柱塞的堆焊。
3.1.1焊前准备
堆焊前工件表面进行粗车加工，并留出加工余量，以保证堆焊层加工后有3mm以上的高度。
工件上待修复部位表面上的铁锈、水分、油污、氧化皮等，堆焊修复时容易引起气孔、夹 杂等缺陷，所以在焊接位复前必须清理干净。
堆焊工件表面不得有气孔、夹渣、包砂、裂纹等缺陷，如有上述缺陷须经补焊清除、再粗 车后方可堆焊。
根据堆焊合金的主要成分可划分为： 根据堆焊合金层的使用目的划分为：
根据堆焊合金的形状可划分为： 丝状、条状、带状、粉粒状、块状堆焊合金
表 堆焊材料的形状及适用的堆焊方法
堆焊材料的形状 丝(dw =0.5～5.8mm) 带(t=0.4～0.8 mm，B=30 ～300mm) 铸棒(dw=2.2～8.Omm) 管状焊丝 焊条 适用的堆焊方法 熔化极气体保护电弧堆焊、震动堆焊、埋弧堆焊 埋弧堆焊、电渣堆焊 钨极氩弧堆焊 自保护电弧堆焊、埋弧堆焊、钨极氩弧堆焊 手工电弧堆焊
堆焊简介
二、堆焊技术的分类
二、堆焊技术的分类
稀释率高，基体金属混入堆焊层中的量多,改变了堆焊合金 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。
三、堆焊技术的应用
作为焊接领域中的一个分支，堆焊技术的应用范围非常广 泛，堆焊技术的应用几乎遍及所有的制造业，如矿山机械 、输送、冶金、动力机械、汽车、石油设备、化工设备，
当工艺参数不稳定时，易造成堆焊层合金的化学成分和性能发生波动
，同时不易获得薄而均匀的堆焊层。焊条电弧堆焊主要用于堆焊形状 不规则或机械化堆焊可达性差的工件。
六、常见堆焊方法
2、氧乙炔火焰堆焊
优点：可调整火焰能率，焊时熔深浅，母材熔化量少，能获得非常小的 稀释率。获得的堆焊层薄，表面平滑美观、质量良好。所用的设备简单，
一、堆焊概述
2、堆焊的特点
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。
磨气刨后的耐磨层 → 下机台 → 称重（厂方确认） → 上机台 → 磨
耗测量 → 加热基体（局部） → 焊补过渡层第一道，检测牢固度 → 焊补过渡层第一面，检测牢固度 → 停止加热并冷却 → 堆焊耐磨层
→ 进行堆焊至原尺寸 → 下机台，整修，防锈处理 → 假安装，上漆
再检验尺寸 → 秤重，包装
八、成本分析
堆焊
时 间： 2012-9-19~20
一、堆焊概述
1、什么是堆焊
堆焊焊条详解
说明:D107是低氢钠型药皮的普通锰型堆焊焊条，采用直流反接。
用途:用于堆焊或修复低碳钢、中碳钢及低合金钢磨损件的表面，如车轴、齿轮和搅拌机叶片等。
熔敷金属化学成分(%)化学成分 C Mn保证值≤0.20 ≤3.50堆焊层硬度:HB≥220参考电流(DC+)焊条直径(mm) φ3.2 φ4.0 φ5.0焊接电流(A) 90~110 140~180 180~220注意事项:1.焊前焊条须经300-350℃烘焙1h。
2.在堆焊大型工件前应预热至200℃左右，并将堆焊表面部分的铁锈和油污清除干净。
【产品介绍】说明:D112是钛钙型药皮的CrMo型堆焊焊条。
可交直流两用，堆焊时电弧稳定，脱渣容易。
用途:用于受磨损的低碳钢、中碳钢及低合金钢机件表面，特别适用于矿山机械与农业机械的堆焊与修补。
熔敷金属化学成分(%)化学成分C Mo Cr其它元素总量保证值≤0.25≤1.50≤2.00≤2.00堆焊层硬度:HB≥220参考电流(AC、DC)焊条直径(mm)φ3.2φ4.0φ5.0焊接电流(A)90~110150~180180~220注意事项:1.焊前焊条须经150℃左右烘焙1h。
2.在大型工件堆焊前应预热至200℃左右，并将堆焊部分表面的铁锈和油污清除干净。
【产品介绍】说明:D132是钛钙型药皮的CrMo型堆焊焊条。
可交直流两用，堆焊时电弧稳定，脱渣容易。
用途:用于受磨损的低碳钢、中碳钢及低合金钢机件表面，特别适合用于矿山机械与农业机械磨损件的堆焊与修补。
熔敷金属化学成分(%)化学成分 C Mo Cr保证值≤0.50 ≤1.50 ≤3.00堆焊层硬度:HRC≥30参考电流(AC、DC)焊条直径(mm) φ3.2 φ4.0 φ5.0 φ5.8焊接电流(A) 80~130 110~180 150~240 240~280注意事项:1.焊前焊条须经150℃左右烘焙1h。
2.在堆焊大型工件前应适当预热至300℃左右，并将堆焊部分表面的铁锈和油污清除干净。
焊接-堆焊技术
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。
按实现堆焊的条件，常用堆焊方法的分类如图所示。
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堆焊方法
氧乙炔火焰堆焊
手工送丝 自动送丝 粉末堆焊
焊条电弧堆焊
钨极氩弧堆焊
熔化极气体保护电弧堆焊 其中：自保护电弧堆焊
埋弧堆焊
单丝 多丝 串联电弧 单带极 多带极
预热是焊接修复开始前对被堆焊部位局部进行适当加热的 工艺措施，一般只对刚性大或焊接性差、容易开裂的结构 件采用。预热可以减小修复后的冷却速度，避免产生淬硬 组织，减小焊接应力及变形，防止产生裂纹。工件堆焊前 的预热温度可视工件材料的碳当量而定。
堆焊后的缓冷一般可在石棉灰坑中进行，也可适当补充 加热，使其缓慢冷却。
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焊条电弧堆焊工艺
一、焊前准备
堆焊前工件表面进行粗车加工，并留出加工余量，以保证 堆焊层加工后有3mm以上的高度。
工件上待修复部位表面上的铁锈、水分、油污、氧化皮等， 堆焊修复时容易引起气孔、夹杂等缺陷，所以在焊接位复 前必须清理干净。
堆焊工件表面不得有气孔、夹渣、包砂、裂纹等缺陷，如 有上述缺陷须经补焊清除、再粗车后方可堆焊。
为修复与强化。
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堆焊的特点
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。
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5. 堆焊材料的选择
满足工件的工作条件和要求； 经济性、母材的成分、工件的批量以及拟采用的堆焊方法。
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1.铣坡口—基体HT300/HT250，如下图
⑴ 坡口
过去采用8×8
过去采用6×6
①采用8×8的方式: 以前焊条的性能原因，我们 用2种焊，先用铸铁焊条打底，因为铸铁焊条和 基体HT300/HT250溶合性好，（因为基体是铸铁， 焊条也是铸铁焊条，成份相似，所以溶合性好） 表层覆盖用刃口焊条，如果只用刃口焊条的话， 它很难和铸铁溶合在一起。
HRC37—40） ③空冷钢用NH-50补焊，焊后硬度HRC55—60 ④Cr12MoV和SKD11用NH-610补焊，焊后硬度HRC55—60 注：NH-10S和G241H焊条用于补MoCr铸铁的型面；NH-50和NH-610用
于补空冷钢和Cr12MoV的刃口
⑵怎样检查刃口的烧焊是否合格？
①堆焊刃口硬度在刃口3mm范围内为HRC55-60，局部不小于HRC50。
②在100mm长度的焊区，与刃口相垂直的裂纹不得超过3条，深度
不大于2mm，长度不大于15mm，两条裂纹间隔应在40mm内（与
刃口平行的裂纹不允许存在）
③焊缝两端与基体连接要整齐无咬边、无塌边现象，刃口在5mm范
围内不得有肉眼可视气孔
④烧焊前要预热：钢基体预热300—400ºC
铸铁基体预热180—270ºC
（镶块可以放在烤箱中预热，大的铸件预热用焊条烤焊接部位即可）
谢谢！！！
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
⑶焊条在使用前要250-300ºC烘干30—60分种 （天气潮湿按上限烘干），不烘干直接用会产生 裂纹和气孔。每层焊道要及时用力敲打，目的是 去除内应力，否则会产生裂纹
⑷介绍一下该工艺步骤：
半精铣所有型面留0.3mm；铣修边的堆焊坡口处
堆焊
精铣型面和堆焊刃口成 ，同时导柱 孔和导板面一刀下
注：这只是在模具的本体上要使用烧焊坡口， 如果是用镶块的话，就没必要。
2.模具的烧焊
⑴在实际生产中由于铸件沙眼缺陷；加工过程中的掉刀或过 切；产品更改带来的尺寸变化需要局部补焊等原因。我们因 此对不同的铸件采用不同的焊条进行补焊，详情如下：
①HT300/HT250，用铸铁焊条（Z308）补焊，焊后硬度HRC20 ②MoCr铸铁用G241H补焊，焊后硬度HRC50—55 （注：当对MoCr铸铁硬度要求不高的部位用NH-10S，焊后硬度为
②采用6×6的方式: 现在技术发展的很快，已经 发明了一种新型的刃口焊条NH-10，它可以和基 体铸铁很好的溶合在一起，焊接后的硬度为 HRC55-60。NH-10在堆焊两层和三层均可达到 HRC55-60，只堆焊一层达不到以上硬度
⑵数控铣沿修边线铣6×6坡口后，要用焊抢烤 去坡口堆焊部位的水份和油份，使其在焊前挥发 掉。否则，堆焊时，水份和油份挥发会产生裂纹、 气孔。