堆焊定义

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堆焊工艺流程

堆焊工艺流程

堆焊工艺流程
《堆焊工艺流程》
堆焊是一种将耐磨、耐腐蚀或者其他性能优良的合金材料焊接在金属基体上的工艺。

堆焊的目的是提高工件的耐磨性、耐蚀性,或者修复损坏的金属表面。

堆焊工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 准备工件:首先需要对待堆焊的工件进行清洁和去油处理,以确保焊接质量。

对于已经损坏的工件,需要进行修磨和打磨,去除表面的氧化物和铝渣。

2. 选择焊材:根据工件的使用环境和要求,选择合适的焊接材料。

常见的堆焊材料有铁基合金、镍基合金、钴基合金等。

3. 预热工件:为了提高焊接的质量,通常需要对工件进行预热处理。

预热温度和时间根据具体的工件材料和厚度而定。

4. 焊接:使用合适的焊接设备对工件进行堆焊。

根据堆焊材料的特性和工件的要求,选择合适的焊接方法和参数。

5. 精加工:焊接完成后,需要对堆焊表面进行加工。

通常需要进行研磨、打磨和抛光,以保证堆焊表面的光滑和质量。

6. 检测:最后对堆焊后的工件进行质量检测,确保焊缝的质量和工件的完整性。

堆焊工艺流程需要严格控制焊接参数和工艺流程,以确保堆焊的质量和性能。

同时,还需要根据具体的工件要求和使用环境选择合适的焊接材料和方法,以实现最佳的堆焊效果。

第四章补焊与堆焊

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。

机械加工件的堆焊

机械加工件的堆焊

机械加工件的堆焊2.操作方法。

堆焊可分为单层焊和多层焊。

在多层焊熔敷下一层时,对前一层的熔深仅为其厚度的1/3左右。

熔剂用手撒到熔池中,加入熔剂前,金属表面加热到900~950℃,第一层堆焊厚度为0.3~0.5mm。

黄铜在铸铁和钢上的堆焊技术基本上相同。

但在铸铁上堆焊时,由于当加热到900~950℃时,在铸铁的表面会发生石墨烧损,因此,在焊前应先用氧化焰在堆焊表面烧烤,然后用钢丝刷将其表面仔细清理干净。

此外,在铸铁上堆焊黄铜时,还有可能产生白口。

一般堆焊黄铜时,熔敷表面与水平面成0°~10°倾角,采用自下而上的左焊法,焊嘴与焊丝之间成90°~110°夹角,焊丝末端应浸入熔池中。

(二)硬质合金的堆焊钴基合金具有硬度高、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能,是广泛应用的堆焊材料。

硬质合金的堆焊常用于磨损零件表面的修复,例如钻探工具、挖掘机的铲齿、轧钢机和拔丝机零件、阀门等磨损部分,可用硬质合金堆焊来修复。

在钢件上堆焊硬质合金,以在中碳钢、铬镍钢和铬钒钢件上堆焊最为合适;而在高碳钢、锰钢及铬钼钢上堆焊时,容易引起淬火;在铸铁上堆焊则需要采取堆焊前预热,堆焊后缓冷等措施。

钴基合金堆焊,可采用丝111和丝112焊丝,用轻微碳化焰,使用硼砂作气焊熔剂。

为使焊缝缓慢冷却,最好采用右焊法。

1.焊前准备。

堆焊前应将堆焊处及其附近10~15mm范围内清理干净,不得有油污、铁锈,直至露出金属光泽。

2.操作方法。

先将焊件预热到600~700℃,把预热好的焊件从起焊点继续加热到1200℃,然后把火焰调节为轻微碳化焰,保持焰芯距离堆焊表面2mm左右,焊嘴倾角为60°,直到火焰下面的基本金属开始有“出汗”现象,方可添加焊丝。

这一加热过程使基本金属含碳量增高,熔点降低,从而使基本金属熔化最少。

用气体火焰堆焊钴基合金时,使用轻微碳化焰,不仅可以减少元素的氧化,而且还能对基本金属表面渗碳。

表面工程-07堆焊技术

表面工程-07堆焊技术
n 特点是堆焊性能优良,具有中等的硬度和一定的耐 磨性,冲击韧度好,易机械加工,价格便宜。
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表面工程-07堆焊技术
n马氏体类的堆焊材料及特点
n 碳含量:0.1~1.0%,个别达1.5%,低或中等含量的合金元素。加 入Mo,Mn、Ni能提高淬硬性。加入Cr、Mo、W、V可形成抗磨的 碳化物。Mn、Si能改进焊接性能。组织为马氏体,有时也会出现 少量的珠光体、贝氏体和残余奥氏体。堆焊层的硬度为25~65HRC, 主要决定于碳含量和转变成马氏体的数量。
n 电渣堆焊的熔敷率最高,板极电渣堆焊的熔 敷率可达:150kg/h,堆焊的厚度大,稀释率 不高。
n 缺点是堆焊层严重过热,堆焊后需进行热处 理,堆焊层一般不能太薄。
n 适用于需要较厚堆焊层、堆焊表面形状比较 简单的大中型零件,例如热锻模堆焊等。
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表面工程-07堆焊技术
n 等离子弧堆焊
表面工程-07堆焊技术
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2020/12/6
表面工程-07堆焊技术
§1 概述
n 堆焊与堆焊技术
n 堆焊是用焊接方法在零件表面堆敷一层金属的工 艺过程。
n 一方面可以恢复零件因磨损或加工过程中的失误 而造成的尺寸不足,即恢复零件的尺寸
n 另一方面可以对零件表面进行改性,以获得所需 要的特殊性能,即赋予零件表面特殊的性能。
n 高碳马氏体堆焊合金的碳含量在0.60%~1.0%之间,有时高达1.5 %.堆焊层的组织是片状马氏体和残余奥氏体,其硬度高达60HRC 左右,具有良好的抗磨料磨损性能,但抗冲击性能较差,堆焊时易 产生裂纹,因此一般应预热到350~400℃。堆焊后只能用磨削加工。
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表面工程-07堆焊技术

堆焊技术

堆焊技术

堆焊的物理本质、冶金过程和热过程的基本规律, 与一般焊接工艺没有区别。但是,由于堆焊的主要 目的在于发挥表面堆焊合金的性能,所以又有以下 特点:
1.堆焊层合金成分是决定堆焊效果的主要因素。被堆 焊的零件种类繁多、工作环境复杂、基体材料几乎 包括了所有类型的金属,因此,必须根据具体情况, 合理制定堆焊层的合金系统,这样才能使堆焊零件 具有较高的使用寿命。
堆焊主要用在以下两个方面:
1.制造新零件和再制造(Remanufacture) 用堆焊工艺可制成双金属零件。这种零件的基体和 堆焊焊表层,可采用不同性能的材料,所以能分别 满足两者不同的技术要求。这样,既能使零件获得 良好的综合技术性能,也能充分发挥材料的工作潜 力。由于堆焊零件具有耐磨、耐热、耐腐蚀等性能 的表面层,所以使用寿命可大幅度提高几倍甚至几 十倍,并能大大减少贵重合金的消耗。
堆焊时要注意:
1.正确选择焊条;2.防止堆焊层和热影响区裂纹;3. 防止堆焊层硬度不合要求;4.防止堆焊零件变形;5. 提高堆焊效率。
二、氧-乙炔焰堆焊
氧-乙炔火焰温度较低(2000~3100℃),而且可 以调整火焰能率,所以能得到非常小的稀释率(1~ 10%)和小至1mm以下的均匀薄层。这种方法简便、 灵活、成本低,所以仍得到广泛采用。缺点是生产 率低,劳动强度大,故宜于堆焊较小零件,如内燃 机阀门、油井钻头牙轮、农机零件等。
2.修复旧零件
如轧辊、轴类、工模钢、农机零件、采掘机件等易
磨损零件,都大量采用堆焊工艺修复。有的国家统 计,用于修复旧件的堆焊金属量占堆焊金属总量的 72.2%。修复旧件的费用很低,而使用寿命往往比 新零件还高。如堆焊旧轧辊的费用仅是新轧辊的30 %左右,而轧制金属却比新轧辊提高3~5倍。因此, 广泛采用堆焊工艺修复旧件,对节约钢材、节省资 金、弥补配件短缺等三丝及多丝堆焊,是将几根并列的焊丝,接 在电源的一个极上,并同时向焊接区送进。电弧将 周期性地从一个焊丝移向另一根焊丝。因此,每一 次起弧的焊丝获得很高的电流密度,使熔敷率大大 提高;而电弧的位置不断移动,保证了熔深浅、焊 道宽。多丝堆焊,可以容许采用很大焊接电流,而 稀释率却很小。如采用6根直径3mm的焊丝,总电流 达700~750A,最大熔深1.7mm、焊道堆高5.1mm、 熔宽50mm。

焊接技师培训教材(堆焊技术)

焊接技师培训教材(堆焊技术)

碳化钨种类
组织和性能
制造方法
铸造碳化钨
WC+W2C共晶,呈不规则 粒状和球状。硬度高、耐 磨性好,但脆性大,抗高 温氧化性差
熔炼→浇注后破碎(呈 不规则粒状)或熔炼→ 离心法分离(呈球状)
烧结碳化钨
呈不规则粒状和球状。硬 度高、耐磨性好,脆性大 小视粘结剂钴的多少;高 钴型韧性好,低钴型脆性 大,但抗高温氧化性好
2.氧乙炔火焰堆焊
1)氧乙炔火焰堆焊的特点
• 堆焊层薄,表面平滑美观、质量良好。氧乙炔火 焰堆焊所用的设备简单,可随时移动,操作工艺 简便,灵活、成本低,尤其是堆焊需要较少热容 量的中、小工件时,具有明显的优越性。而且可 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(1%~10%)。
采用堆焊可以延长零 部件的使用寿命,降 低成本。
四.堆焊金属的基本类型
根据堆焊金属的成分分为:
• 铁基堆焊合金 • 碳化钨堆焊合金 • 铜基堆焊合金 • 镍基堆焊合金 • 钴基堆焊合金
根据堆焊合金层的使用目的分为:
耐蚀堆焊
防止发生腐蚀而在其工作表面上熔敷一层 一定厚度、有耐腐蚀性能金属层。也称为包层 堆焊。
• 这类堆焊合金由大量碳化钨颗粒分布于金属 基体(如碳钢、低合金钢、镍基合金、钴基 合金和青铜等)上构成,堆焊层中钨的质量 分数45%以上、碳的质量分数1.5%~2%。 碳化钨由WC和W2C组成,有很高的硬度和 熔点。
• 碳质量分数3.8%的碳化钨硬度达2500HV, 熔点接近2600℃。
碳化钨堆焊合金表
碳当量Cep /(%)
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
最低预热温度/ ℃
100
150

四种堆焊类型

四种堆焊类型

四种堆焊类型
四种堆焊类型
堆焊是用焊接的方法将填充金属熔敷在基本材料表面,以获得特定的表层性能或表面尺寸的工艺过程,它是焊接领域的重要组成部分,也是近年来兴起的表面工程和再制造技术中的不可缺少的工艺方法。

根据堆焊的目的,可把它分为以下几种类型。

1) 耐磨层堆焊一般是在一个韧性好的母材上堆焊具有高耐磨性的材料,从而获得表层具有高的耐磨性,同时又具有优良综合性能的零部件,并可节省贵重金属,降低制造成本。

2) 耐蚀层堆焊或称包覆层堆焊一般在低合金钢或碳钢表面堆焊具
有耐腐蚀性的材料,往往要求该堆焊层完整光滑,能完全包住基材,且对堆焊层成分要求较严。

3)增厚层堆焊以增加或恢复零件尺寸为目的的堆焊层,堆焊层材料一般与母材相同。

4)隔离层堆焊或称过渡层堆焊在进行异种材料焊接或焊接具有特殊性能要求的材料时,为了防止母材的不良影响(包括成分影响、材料线膨胀系数不同的影响等)在母材表面或坡口边缘预先堆焊上一层或数层起隔离作用的堆焊层,以保证后续的焊接或堆焊层性能质量满足设计要求。

带极堆焊

带极堆焊

时大于 lmm)故表面无需机械加工,省料省时。
■ 高的可重复生产力 带极相对丝极,较少的一些不足如下: 更高的焊接热输入 工件的尺寸有限制(母材的厚度限制或者母材的内径要求)
焊带宽度 mm 最小母材厚度 mm
最小外径 mm
纵向
环向
最小外径 mm
纵向
环向
30
30
200
300
400
250
60
45
二、带极堆焊的特点 带极堆焊的原理与丝极堆焊基本相同。最主要的区别在于使用宽带极取代了丝极。同时,增加一套带极堆焊
机头,机头通过拓宽导电嘴宽度来保证连续的焊带进给并提供有效的工作电流。 带极相对丝极的主要的优势可以归纳为: ■ 非常均匀的焊道熔深
■ 更低的母材稀释率水平,允许以更少的堆焊层达到化学成分及性能要求 母材稀释率低,埋弧带极堆焊一般可控制在 20%以下,电渣带极堆焊一般可控制在 10%以下,比埋弧焊小一
6.6 在连续的焊接热输入情况下,电渣焊的熔敷效率几乎两倍于埋弧焊。 电渣带极堆焊具有非常高的熔敷效率
埋弧带极堆焊熔敷效率/宽度
电渣带极堆焊熔敷效率/宽度
焊接电流
焊接电流 双头带极堆焊具有更高的熔敷效率
No2 机头
No1 机头
6
神户制钢 KOBE STEEL 用三头带极堆焊进行加氢反应器内壁堆焊
No3 机头 No2 机头 No1 机头
而当堆焊层厚度高于 5.5 mm 时,将很难在搭接处保证良好的熔合并更难脱渣。 ☆速度越快,焊道的厚度越薄,稀释率也越高。采用过高的焊接速度得到薄的焊道,可能会使焊缝的化学成分不 合格。 7.4 焊接位置
带级堆焊时,母材倾角会影响稀释率和焊道成形,一般推荐采用水平位置或稍带坡度(1°~2°)的上坡焊 为宜。
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、堆焊定义:用焊接方法在零件表面堆敷一层具有一定性能的材料,以增加零件的耐磨、耐热、耐腐蚀等方面性能。

在冶金、矿山、电力、农业、石油等行业被广泛应用。

2、堆焊须注意几点:•根据使用要求,合理选用堆焊合金;•尽量降低母材稀释率;(摆动、防工件变形)•提高生产率;(明弧)•希望堆焊金属和母材有相近的膨胀系数和相变温度。

(高铬铸铁)3、堆焊目的:•降低成本•延长使用寿命•减少维修(费用及时间)•减少备件面堆焊就是对耐磨部件表面硬化处理的过程。

采用高硬度的药芯焊丝和WD-BX1型专业明弧平焊焊接设备进行表面堆焊,从而使耐磨部件表面形成比母材材质更耐磨的高铬复合碳化物,并能够使该高铬碳化物与母材很好的结合成一个整体。

采用这种技术会节约采购成本的50%以上,有效生产使用时间是原新品的2倍以上。

例如:企业购置新品进行生产活动,在耐磨件磨损到最佳生产效率以下时(磨损量约占新品总重量的一小部分),企业就会报废该部件重新购置,那么余下的大部分报废处理不经济,增加采购费用,加重企业经济负担。

因为采用硬面堆焊技术可以降低采购费用,又能延长耐磨部件的使用寿命,在各个行业得到了广泛的关注与应用。

下面就各个行业的实际情况,介绍硬面堆焊技术的应用。

1、钢铁行业硬面堆焊技术的应用钢铁厂的耐磨部件工作环境非常恶劣。

生产过程中温度高,冷热循环频繁,使耐磨设备加速磨损,增加钢铁厂的维修成本及工作人员的劳动强度。

例如钢铁厂中的连铸辊是连轧机的主体,在生产过程中,连铸辊通过产生挤压力来使钢坯成型。

此种工作原理使连铸辊受到钢坯的高温及反作用力的影响,就会使连铸辊的表面产生非疲劳性裂纹,可以直观看清,甚至成片状脱落。

给生产运行带来极大的不便,影响生产效率,甚至造成停产。

很多钢铁厂深知,购买新品交货工期长,而且生产成本也提高了一半以上。

以连轧机中的一个连铸辊为例,当该辊磨损到最佳生产率以下时,实际消耗不足整体辊子的1/10,那么9/10的铸辊报废处理不经济。

所以钢铁厂大都采用硬面堆焊技术,在报废的辊子表面堆焊硬面合金,直到堆到辊子原表面尺寸。

这样,一来可以降低生产成本的一半以上,二来缩短恢复生产的时间,另外,过钢量增长8~10倍,经济合理。

2、水泥生产企业硬面堆焊技术的应用目前新型干法生产线在我国蓬勃发展,立式磨机以它的低能耗被广泛应用到水泥生产线中。

例如:生料粉磨、熟料粉磨、煤粉粉磨以及矿渣粉磨。

立式磨机(通常称为立磨)因此成为相关企业关注的热点,从而也应运而生很多服务项目。

立式磨机的磨辊辊套及磨盘衬瓦的硬面堆焊工程服务就是其中一项。

提高磨辊辊套及磨盘衬瓦的耐磨性,已经成为应用立磨水泥生产企业的硬性指标。

因为立式磨机是水泥生产企业的重要生产设备之一。

但磨辊辊套及磨盘衬瓦的磨损是主观存在的,磨损到一定程度,耐磨部件因表面缺失、变形,使部件间隙加大,不能进行很好的研磨,从而降低生产效率,提高生产能耗,甚至不能进行生产。

根据目前水泥市场的可观利润,停产一天将会对大型水泥生产企业造成至少几十万的纯利润损失。

尽快提高生产效率,或尽快恢复生产是迫在眉捷的。

因为采用更换新品的维修方式,需要大量采购费用,而且供货周期比较长,若在水泥生产企业非计划性的维修中,显得远水解不了近渴。

所以“救急性服务——硬面堆焊”是广大应用立式磨水泥业主的理想选择。

水泥生产企业的耐磨件硬面堆焊,服务形式可以多样化,即可以拆下来运到堆焊修复工厂去进行堆焊修复,也可以在不解体磨机的情况下进行磨内补焊。

以水泥生产企业的生料磨为例:由于国内的水泥生产线趋于大吨位化,所以立式磨的外形尺寸也会相应加大,以迎合生产量。

磨盘外径尺寸大部分不小于3米。

由于磨内空间大,WD-BX1型便携式焊接设备轻而易举的就可以架设进磨内,也可多台架设。

进行磨辊辊套及磨盘衬瓦的硬面堆焊。

从而节约了大量拆卸费用,减轻工人劳动强度,缩短了检修工期。

尤其是在水泥生产企业没有备件的情况下,这种在磨内进行堆焊的技术更是水泥业主的最宠,对比新备品,费用低、工期短、耐磨寿命可提高2倍以上。

是水泥生产企业的经济首选。

国产或进口的立式磨机,在国内应用颇多。

立磨辊套及衬瓦的母材材质大体有以下几种:高铬铸铁、镍铬合金等,这些材料都适合表面堆焊,但必须选用专业焊接设备及专用焊材。

分析立磨耐磨件的磨损原因,有原料进料时,对设备的冲击,以及在磨辊与磨盘接触边缘与物料产生的剪切力,加上磨机在粉磨物料时受到的反作用力,使耐磨件表面沟壑与凸棱交替变换,使耐磨件表面尺寸变小,增加间隙,影响生产效率。

采用沈阳威德焊接的堆焊技术,可以堆焊分体式部件、平面部件、锥形部件。

如锥形磨辊磨损严重,并且在大头已经磨平的情况下,采用沈阳威德焊接的专业技术进行过渡耐磨层,防止母材与耐磨层结合不紧密,在运行中使耐磨层脱落。

在磨内进行堆焊技术经济、轻松、合理,已被广泛应用。

3、电厂硬面堆焊技术的应用火力发电是国内电力行业的佼佼者,也是由于中国煤资源分布广泛的结果。

火力发电大都燃烧煤粉,使用立式磨进行粉磨煤粉。

由于煤质的影响,对立磨的冲击也相当严重。

磨煤机运行时,主要是将煤块及含大量杂质的煤干石进行粉磨挤压。

长时间运行,磨辊的表面会出现沟鳞状磨损,磨盘表面会在与磨辊接触面出现宽大约7~11公分的环形沟槽,使磨煤机工作效率越来越低,加大能耗。

此时采用硬面堆焊技术,对磨辊及磨盘表面进行堆焊,使耐磨件表面形成耐磨层,各种性能指标均优于新铸造品,这也是由于铸造工艺本身决定的。

电渣堆焊编辑产生背景石油化工行业的加氢反应器、原流合成塔、煤液化反应器及核电站的厚壁压力容器等内表面均需大面积堆焊耐高温,抗氧及硫化氢等腐蚀的不锈钢衬里。

70年代,在该领域内,国内外大量采用了带极埋弧堆焊(SAW)技术。

带极的宽度也从窄带向60mm、90mm、120mm、150mm的宽带方向发展。

该技术在稀释率和熔敷速度上比丝极埋弧焊有了长足的进步,但随着压力容器日趋大型化、高参数化,促使堆焊技术向更优质更高效的方向发展。

70年代初,德国首先发明,后被日、美、前苏联等国进一步完善的带极电渣堆焊技术由于它具有比带极埋弧焊更高的生产效率、更低的稀释率和良好的焊缝成形等优点,在国内外得到迅速发展和较普遍的应用。

内容关键带极电渣堆焊是利用导电熔渣的电阻热熔化堆焊材料和母材的,除引现阶段外,整个堆焊过程应设有电弧产生。

为了获得稳定的电渣堆焊过程,有以下几个技术关键:焊接电源在电渣堆焊过程中,渣池的稳定性对堆焊质量影响极大,而电压的波动又是影响渣池稳定性的最关键因素,故希望堆焊过程电压波动最小,因此要求选用恒压特性的直流电源。

此外,电源应具有低电压,大电流输出、控制精度高、较强的补偿网路电压波动的能力和可靠的保护性能。

电源的额定电流视所用带宽而异,一般对60mm×0.5mm带极,额定电流为1500A,90mm×0.5mm为2000A,120mm×0.5mm为25O0A。

焊剂获得稳定电渣过程的另一个必要条件是焊剂必须具有良好的导电性。

一般电渣堆焊焊剂的电导率需达2~3Ω-1cm-1,为普通埋弧焊焊剂的4~5倍。

国内外采用的电渣焊剂多为烧结型。

焊剂电导率的大小,取决于焊剂组分中氯化物(NaF、CaF2、Na3AIF6等)的多少,当氯化物(质量分数)少于40%,堆焊过程为电弧过程,在40%~50%范围大致是电弧、电渣联合过程;当氯化物大于50%后,可形成全电渣过程。

CaF2既是良好的导电材料又是主要的造渣剂,因此CaF2通常是电渣堆焊焊剂的主要成分。

除了导电性外,焊剂还需有良好的堆焊工艺性(脱渣、成形、润湿性)及良好的冶金特性(合金元素烧损小,不利元素增量少),适宜的粒度(一般比埋弧焊焊剂粒度细)。

满足上述要求,已用于生产的焊剂种类很多,如有国外的FJ-1(日本)、EST122(德国)、Sandvik37S(美国);国产的SJ15、SHD202等等。

磁控装置对于宽带极(带极宽度大于60mm)电渣堆焊,由于磁收缩效应,会使堆焊层产生咬边,随着带极宽度增加,堆焊电流增大,咬边现象越重,因此必须采用外加磁场的方法来防止咬边的产生(磁控法)。

如图所示。

同时必须合理布置磁极位置,选择合理的激磁电流大小,外加磁场太强或太弱均会影响堆焊焊道的成形(图2)。

二个磁极的磁控电流应可分别调整。

比如对于非预热的平焊位置的工件,当带极为60mm×0.5mm时,磁控装置的南、北极控制电流分别为1.5A和3.5A;对于90mm×0.5mm的带极则分别为3A和3.5A。

工艺参数采用合理的堆焊工艺参数是保证电渣堆焊过程稳定,焊缝质量良好的有效手段。

影响带极电渣堆焊质量的工艺参数最主要的有焊接电压、电流和焊接速度,其次还有干伸长,焊剂层厚度,焊道间搭接量、焊接位置等。

①精确控制焊接电压对带极电渣堆焊具有重要意义,当电压太低,有带极粘连母材的倾向。

电压太高,电弧现象明显增加,熔池不稳定,飞溅也增大,推荐的焊接电压可在20~30V 之间优选。

②焊接电流对带极电渣堆焊质量影响也较大。

焊接电流增加,焊道的熔深、熔宽、堆高均随这增加,而稀释率略有下降,但电流过大,飞溅会增加。

不同宽度的带极应选择不同的焊接电流,比如对φ75mm×0.4mm的带极,电流可在1000~1300A之间优选。

③随着焊接速度的增加,焊道的熔宽和堆高减小,熔深和稀释率增加,焊速过高,会使电弧发生率增加,为控制一定的稀释率,保证堆焊层性能,焊接速度一般控制在15~17cm/min。

④带级电渣堆焊时,母材倾角会影响稀释率和焊道成形,一般推荐采用水平位置或稍带坡度(1º~2º)的上坡焊为宜。

⑤其他一些参数的推荐值为:带极伸出长度为25~35mm,焊剂厚度25~35mm,焊道搭接量5~l0mm。

应用范围带极电渣堆焊与带极埋弧堆焊比有以下优点:1)熔敷效率高,在中等电流下,比埋弧焊高50%;2)熔深浅而均匀,母材稀释率低,一般可控制在10%以下,比埋弧焊小一倍、单层堆焊即可满足性能要求。

3)堆焊层成形良好,不易有夹渣等缺陷,表面质量优良,表面不平度小于0.5mm(埋弧堆焊时大于lmm)故表面无需机械加工,省料省时。

4)带极中合金元素烧损和不利元素增量极少,堆焊层的塑性和韧性高于埋弧难焊。

5)由于接头熔合区的碳扩散层窄,马氏体带宽度小,故接头熔合区性能优于带极埋弧堆焊。

正由于带极电渣堆焊有上述优点,国内外在加氢控制反应器、煤气工程热壁交换炉、核电站设备中压力容器的内表面大面积堆焊中均得到了广泛应用。

由于电渣带圾堆焊自身的一些特点,它也有定的应用范围:带极电渣堆焊热输入较高,故一般用于堆焊50~200mm的厚壁工件,推荐适用的工件最小直径和壁厚如表1所示。

表1 推荐适用于带极电渣堆焊的最小直径和壁厚电极尺寸最小基体厚度最小曲面直径,设备组成:设备由SPX无限回旋机头、堆焊焊枪、焊接电源、重型操作机等部分组成。

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