耐磨堆焊技术详解
耐磨带焊丝敷焊技术及特点
耐磨带焊丝敷焊技术及特点应用耐磨带焊丝堆焊技术，采用具有较小的摩擦因数，且具有一定硬度(HRC60)的焊料施焊钻具。
不仅降低钻具的旋转阻力，增大钻具扭矩，延长钻具使用寿命，而且对套管也具有明显的保护作用。
1.耐磨带焊丝堆焊的工作原理氩气通过电磁阀和转子流量计进入喷枪，在喷枪钨阴极与水冷紫铜喷嘴之间借助高频引燃非弧，在阴极与接头之间，借助非弧过渡引燃转弧。
耐磨带焊丝堆焊是利用氩气等离子弧产生的热量，在钻杆接头表面形成熔池，借助刮板式送粉器将合金粉末吹入电弧中，在弧柱中被预热熔化，喷射到熔池内,随着喷枪与接头的相对转动，合金熔池逐渐凝固，通过调节工艺参数，可在接头上获得需要的耐磨带。
2.设备及作用耐磨带焊丝堆焊设备主要包括非弧和转弧电源、高频发生器、等离子喷焊机、喷枪和电控操纵柜。
2.1非弧和转弧电源ZXG2250型和ZXG2400型硅整流弧焊机,经过降压、整流,输出直流电,分别作为非弧和转弧电源。
2.2高频发生器高频发生器主要由升压变压器、火花发生器、互感器、电容及电阻等组成。
高频发生器接通220V电源，升压变压器将50Hz、220V电压升至2500V,在升压过程中，电容GC3充电，GC3两端电压逐渐升高，电压升到一定数值时，火花发生器之间的空气被击穿产火花。
GC3上储存的电荷开始通过火花隙向互感器GF的初级线圈放电，电容两端电压下降，降至近于零时，升压变压器次级互感线圈对GC3反向充电，电容器GC3和互感器GF初级线圈组成的充放电回路，周而复始地进行充电和放电，在回路中产生3000Hz的振荡电压，互感器初级线圈的振荡电压。
通过互感器耦合到次级线圈，并通过匝数比将振荡电压提升，经旁路电容GC2等将此高频高压加到焊枪的电极和喷嘴之间，此高频电压将喷枪中的氩气击穿电离为等离子，产生高频放电火花而引燃非弧。
2.3耐磨带焊丝堆焊设备主要由喷焊机床、刮板式送粉器、偏心轮式摆动器及喷枪等组成。
喷焊机床使工件按设定转速旋转，刮板式送粉器定量送粉，摆动器可以控制喷枪摆幅，得到规定宽度的耐磨带，喷枪集水、电、气和粉于一体，实现喷焊作业。
常用的堆焊操作方法
常用的堆焊操作方法
堆焊（Hardfacing）是一种在金属表面上添加耐磨、耐腐蚀或其他特殊性能的涂层或填充材料的焊接过程。
下面列举了几种常用的堆焊操作方法：
1.熔敷堆焊（FuseWelding）：这是最常见的堆焊方法之一。
在熔敷堆焊中，焊材以焊丝或焊条的形式添加到基材上，然后通过熔化焊材和基材来形成涂层。
这种方法可以使用多种焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护焊等。
2.粉末堆焊（PowderWelding）：粉末堆焊是一种将金属粉末喷射到基材表面，并通过热源（如等离子弧或激光）将其熔化和熔合到基材上的堆焊方法。
这种方法适用于高温和高速应用，并可以实现较高的精度和微观组织控制。
3.硬面割弧堆焊（OpenArcHardfacing）：硬面割弧堆焊是一种在基材上使用割弧电弧焊进行堆焊的方法。
焊丝通过电弧进行熔化，并在电弧下落到基材表面时形成涂层。
这种方法操作简单、适用范围广，常用于重型设备的维修和耐磨涂层的制备。
4.激光堆焊（LaserHardfacing）：激光堆焊是利用激光束将焊材熔化并精确熔合到基材上的堆焊方法。
激光堆焊具有高能量密度、焊接速度快和热影响区小等优点，可以实现高精度、低热输入的涂层制备。
5.电弧喷涂堆焊（ArcSprayingHardfacing）：电弧喷涂堆焊是通过电弧喷涂设备将金属线材熔化并喷射到基材表面，形成涂层。
这种方法通常用于在大面积上进行涂覆，并能提供良好的附着力和涂层均匀性。
这些是常见的堆焊操作方法，根据具体的应用需求和工艺条件，可以选择适合的堆焊方法来实现所需的涂层性能和质量。
水泥工业耐磨件硬面堆焊技术探讨
水泥工业耐磨件硬面堆焊技术探讨∙作者：刘振英单位:北京清华大学基础工业训练中心，北京嘉克新兴科技有限公司[2010-7-6]关键字:耐磨-堆焊∙摘要:立式辊磨和辊压机已成为水泥工业中的重要装备，在国内外得到了广泛应用，用于磨制煤粉、水泥生料、水泥矿渣粉和预碎熟料。
立磨按粉磨物料的不同，可以分为煤磨、生料磨、水泥磨、矿渣磨、预碎磨等。
我国4000t/d以上的水泥熟料生产线，生料磨基本上已全部采用立式辊磨（在2500t/d及以下的熟料生产线上，生料磨还较多采用球磨机或少量应用立磨），辊压机的应用就更为广泛了。
不论何种碾磨设备，不论研磨何种物料（水泥熟料、石灰石、粘土、瓷土、石膏、长石、重晶石及煤等），在使用中，由于物料的摩擦作用，特别是生料、水泥、熟料和矿渣等物料的硬度高、可磨性差，且物料常常含有一些硬杂质，如石英石、铁块等，对磨辊、磨盘、挤压辊等耐磨件的磨损相当严重。
磨耗使得磨辊与磨盘或挤压辊对辊之间的间隙加大，设备运转效率下降，能耗不断提高，并最终可能导致设备停产检修。
极端情况下，磨辊、磨盘运行时间仅1000多小时就失去碾磨能力，不仅不能保证物料的细度和出粉量，电耗也将成倍加大。
为解决磨损问题，提高设备运转率，最直接有效的方法就是选择不同材质的铸造耐磨件，或者通过各种工艺（如堆焊、喷涂等）来提高工件的耐磨性能。
由此，硬面堆焊技术得到了长足的发展，成为对金属材料进行表面硬化的最为可行和经济的方法之一。
现在我们针对硬面堆焊技术在中国水泥工业耐磨件应用实践中的一些问题作一探讨。
1 焊接方法和施工方式的选择1.1 焊接方法的选择焊接方法有很多，如气焊、手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、明弧焊等。
对于立磨磨辊、磨盘衬板、挤压辊辊体等回转体耐磨件以及耐磨板等平面状态的耐磨件，均可采用自动焊机堆焊的方法，包括埋弧堆焊和明弧堆焊。
其它无法实现自动焊的耐磨件可采用焊条电弧焊、手工焊机补焊、半自动焊机堆焊。
那么这些堆焊方法该怎么选择呢？我们认为，应从工件的最终性能要求来考虑，例如，煤磨、立磨的磨辊/盘这类工件，它们要求高耐磨、低抗冲击性，工艺选择要从碳化物的数量和形态上来考虑；而辊压机挤压辊这类产品则要求高抗冲击、中低耐磨，工艺选择要考虑碳当量的概念，碳当量决定耐磨件本身的强度、韧性和抗冲击性。
堆焊的应用原理方法有哪些
堆焊的应用原理方法有哪些1. 什么是堆焊堆焊（Hardfacing）是一种应用于金属和合金材料上的焊接工艺，通过在表面上添加一层耐磨、耐腐蚀或其他特殊性能的合金材料，以提高材料的使用寿命、抗磨损能力和耐蚀性。
堆焊广泛应用于工业领域，包括矿山设备、冶金设备、石油化工设备以及交通工具等领域。
2. 堆焊的原理堆焊的原理是将特殊合金材料通过焊接工艺添加到金属基体上。
通过熔化并冷却的过程，使合金材料与金属基体形成牢固的结合。
这种结合能够提供增强的耐磨、耐腐蚀和抗冲击性能。
3. 堆焊的应用方法以下是堆焊的常见应用方法：3.1 热喷涂法热喷涂法是将熔融的金属或合金，通过喷涂枪喷射到金属基体上，形成一层涂层的方法。
这种方法适用于涂层要求较薄，且要求涂层与金属基体结合较好的情况。
3.2 电弧堆焊法电弧堆焊法是将特殊合金材料作为焊丝供应，通过电弧加热使其熔化，并与金属基体结合。
这种方法适用于需要较厚的涂层，并且对涂层质量有较高要求的情况。
3.3 前热堆焊法前热堆焊法是在堆焊之前，对金属基体进行加热处理。
这种方法可以改善涂层与金属基体的结合强度，减少应力和变形。
3.4 冷堆焊法冷堆焊法是一种无热堆焊方法，它使用具有粘附性的特殊粘合剂和颗粒填料，通过机械挤压形成堆焊层。
这种方法适用于高温环境下对基体材料的保护。
3.5 自熔堆焊法自熔堆焊法是将堆焊材料填充到坑、凹槽或缺陷处，然后对其进行熔化和冷却的方法。
这种方法适用于修复已经存在的缺陷或损坏。
4. 堆焊的应用领域堆焊可应用于以下领域：•矿山设备：矿山机械设备常受到磨损和冲击，堆焊可增加其寿命和耐久性。
•冶金设备：堆焊可提高冶金设备的耐火性能和耐腐蚀性能。
•石油化工设备：堆焊可增加石油化工设备的耐腐蚀能力和耐高温性能。
•交通工具：堆焊可提高交通工具的耐磨损性能和强度。
5. 堆焊的优点堆焊具有以下优点：•可以在原材料的基础上增加特殊性能，无需改变整体材料结构。
•可以根据不同工况和需求选择不同的堆焊方法和材料。
焊接堆焊技术PPT课件
堆焊焊条的直径主要取决于工件的尺寸和堆焊层的厚度。
增大焊接电流可提高生产率，但电流过大，稀释率增大， 易造成堆焊合金成分偏析和堆焊过程中液态金属流失等缺 陷。而焊接电流过小，容易产生未焊透、夹渣等缺陷，且 电弧的稳定性差、生产率低。
6
Si
24
Cr
5
Mo
4
Ni
15
10
第10页/共40页
（1）低合金钢堆焊材料
1) 珠光体钢堆焊材料：ωc<0.5％，堆焊层为珠光体组织，硬 度20~38HRC。可焊性好，有一定的耐磨性、韧性和切削加 工性能，价格便宜，可用于不要求高硬度零件表面的堆焊和 打过渡层的堆焊。用手工电弧堆焊和熔化极自动堆焊，焊前 不预热。
为确保焊条电弧堆焊的质量，所用焊条在堆焊前应进行烘 干，去除焊条药皮的吸附水分。焊条烘干一般不能超过3 次，以免药皮变质或开裂以致影响堆焊质量。滚压工艺的 缺点是只能适合一些形状简单的平板类零件、轴类零件和 沟槽类零件等，对于形状复杂的零件表面就无法使用。
23
第23页/共40页
三、焊条直径和焊接电流
21
第21页/共40页
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。
15
第15页/共40页
材料表面工程技术-3堆焊技术
3堆焊技术未来的发展趋势
• 自动化程度提高，降低操作技能要求。 • 新材料的研发和应用，拓宽适用范围。 • 工艺流程优化，提高效率和质量。
总结和展望
通过深入了解材料表面工程技术一步发展。
航空航天
使用涂敷堆焊技术提高飞机零件耐腐蚀性。
能源行业
利用熔覆堆焊技术提高核电站零部件耐磨性。
汽车制造
应用爆炸堆焊技术加强车辆车身结构。
机械制造
使用3堆焊技术修复磨损零件，延长使用寿命。
3堆焊技术的优点和局限性
1 优点
提供特殊性能、修复损坏零件、节约成本。
2 局限性
对设备要求高、工艺复杂、操作技能要求较 高。
3
熔覆堆焊
利用激光、等离子等热源将填充材料熔化，形成密实的堆焊层，适用于精密零件 修复。
3堆焊技术的工艺流程
准备
清洁表面、选择合适的填充材料。
设备调试
根据不同堆焊技术调整设备参数。
堆焊操作
根据工艺要求进行堆焊操作，确保质量。
质量检验
对堆焊件进行检验，保证符合标准。
3堆焊技术在工业应用中的实际案例
材料表面工程技术-3堆焊 技术
从简单到复杂，了解材料表面工程技术中的3堆焊技术。探讨其原理、适用范 围、工艺流程、实际案例，以及优点、局限性和未来发展趋势。
3堆焊技术的原理和适用范围
1
涂敷堆焊
将合金材料或复合材料涂覆在基材上，提供耐磨、耐腐蚀等特性。
2
爆炸堆焊
利用爆炸冲击产生高温、高压力，使材料迅速融合在一起，适用于焊接高强度材 料。
第五章-堆焊技术分解
最小堆焊厚度 /mm 0.8 0.8 0.2 3.2 2.4 3.2 3.2
熔敷效率 （%） 100 100 85～95 65 98～100 90～95 80～85
氧乙炔火焰堆焊
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
30～60 15～25 10～25 10～20 8～15
10
1. 铁基堆焊材料
按合金元素含量分为低合金、中合金和高合金三种。根据 材料的碳当量选择最低预热温度。
不同碳当量下堆焊金属的预热温度 碳当量 /ω(c)eq % 预热温度 /℃ 0.4 ≥100 0.5 ≥150 0.6 ≥200 0.7 ≥250 0.8 ≥300 * 碳当量 ( c ) eq c
多层焊接修复时，必须使用钢丝刷等工具把每一层修复熔 敷金属的焊渣清理干净。如果待修复部位表面有油和水分， 可用气焊焊炬进行烘烤，并用钢丝刷清除。
23
二、焊条选择及烘干
根据对工件的技术要求，如工作温度、压力等级、工件介 质以及对堆焊层的使用要求，选择合适的焊条。有些焊条 虽不属于堆焊焊条，但有时也可用作堆焊焊条，如碳钢焊 条、低合金焊条、不锈钢焊条和铜合金焊条等。 为确保焊条电弧堆焊的质量，所用焊条在堆焊前应进行烘 干，去除焊条药皮的吸附水分。焊条烘干一般不能超过3 次，以免药皮变质或开裂以致影响堆焊质量。滚压工艺的 缺点是只能适合一些形状简单的平板类零件、轴类零件和 沟槽类零件等，对于形状复杂的零件表面就无法使用。
25
堆焊层厚度/ mm 焊条直径/mm 堆焊层数 堆焊电流/A
<1.5 3.2 1 80～100
简述常用的耐磨堆焊用药芯焊丝堆焊方法
简述常用的耐磨堆焊用药芯焊丝堆焊方法
简述常用的耐磨堆焊用药芯焊丝堆焊方法药芯焊丝通过改变芯部药粉的种类、比例，可以很容易地改变堆焊层的性能，作为一种连续填充的材料，使堆焊生产率大大提高。
常用的药芯焊丝CO2堆焊和药芯焊丝埋弧堆焊方法如下：
①细丝CO2药芯焊丝堆焊：渣气联合保护，焊接效率高，生产效率为手弧焊的3～4倍；而且，焊接工艺性能优良，弧稳定，飞溅小，脱渣容易，焊道成形美观。
这种方法只能通过药芯焊丝过渡合金元素，多用于合金成分不太高的堆焊层。
药芯焊丝CO2气保焊是磨煤机磨盘、磨辊表面堆焊的最佳焊接方法之一。
②药芯焊丝埋弧堆焊：采用大直径（φ3.2、φ4.0）的药芯焊丝，焊接电流大，焊接生产率明显提高。
当采用烧结焊剂时，还可通过焊剂过渡合金元素，使堆焊层得到更高的合金成分，其合金含量可在14%～20%之间变化，以便得到不同的使用要求。
该法主要用于堆焊轧制辊、送进辊、连铸辊等耐磨耐蚀部件。
磨辊耐磨层的堆焊技术
有 ７Ｎ ％ ｂ的焊 丝， 此种 焊丝 是碳 化铌焊 丝 （ 成分 见表 ２ 。该焊 丝具有 良好 主要 ） 耐磨 、耐冲 击性， 并且 还具 有 一定 的耐高温 性 能， 常适合 水泥厂 生料 立磨 、 非 水渣立 磨 的磨盘 、磨 辊堆 焊 。即在进 行硬 面耐 磨层 堆焊 前， 堆焊 一层韧 性 先 优 良的软性 材料 进行 打底 ， 堆焊 层 厚约 ｌ ｍ ， ０ ｍ 我们 称之 为过渡 层 。 使用 该种焊 丝的 目的是起 缓冲 作用， 使基 体到耐 磨层硬 度过渡均 匀， 缓冲 冲击 对于堆焊 层 的破 坏， 防止堆焊 层剥落， 阻止焊 道释放应 力裂纹 向基 体扩展， 提 高堆 焊 层与 基 体 的结 合强 度 和抗 冲击 性 能 。 有了 良好 的硬度过渡 性能， 能够 大大 提高堆焊层 与工件基体 金属的结 合 就 强度 。 针对 焊接 工艺 参数做 如下 调整 。 电流 ： ０ Ａ ０ Ａ 提高焊 接 电流的 目的 ４ ０ ￣５ ０ ， 是保 证熔敷 金属熔 化 良好， 基体 金属 结合牢 固 。电压 ： ０ ３ Ｖ 与 ３ ￣ ４ 。其他 工艺 参数不 变 。 焊后对 耐磨 层的表 面进行 敲击 验证， 出清 脆 的敲击金 属的声音 ， 发 从而 判 断 出耐 磨层 与磨 辊本 体有 良好 的结 合 。经 剖析 试验 ， 发现 耐磨 层 、过渡层和 磨 辊 本体 之 间 存在 良好 的熔 合 。 经上述试验 证叽 该 种焊 接工 艺措施完全 满足磨辊 耐磨层 的施工工艺技 术 要求 。 ３磨辊 的耐 磨层 的 堆焊 ３ １ 磨辊 的耐磨 层 的堆焊工 艺 根据上 述试验 数据， 我们制 定 出了 套较 为合理的立 磨磨辊耐 磨堆焊层 的 焊 接 工艺 ： ①焊接 ¨艺参数 采用 第 二次试 验 时的数 据 ： 焊前 采用 着色 或超声 波方 】 ② 法， 对工 件进行探 伤， 确认有无 影响焊接 的裂纹 或 内部 缺陷 ： 除工件表 面油 ③清 污， 并露 出金属光 泽 ： 为保证 焊接热输 入尽可 能均匀地传 给磨辊 ， ④ 第一 层焊 接 时， 转胎速度 （ 速度） 焊接 稍快 ： 一般焊完 一层后 再焊下 一层 ， ⑤ 后一 层的焊道 要 依次 安排 在前一 层焊道 之 间 ： 焊道 形状 为宽约 ８￥ 高 约 ３ ， 一道焊缝 覆 ⑥ １ ｎ， 咖 后 盖前 一道 的 ４ ％ 目的是 有效提 高耐 磨层 堆焊 的生产 效率 ： 在焊 接过程 中， ０。 ⑦ 监控堆 焊层 的表面 温度， 使其 堆焊 工件整 体温度 不超 过９ ￣ ⑧针 对于 堆焊层 ０Ｃ： 的实 际温 升情 况， 采用 压缩 空气 或 雾状 喷水 ， 焊层 进行 冷却 。 对 ３ ２磨辊 质 量检验 由于硬 面耐 磨材料硬 度 高， 以在焊 接 时， 所 焊道 表面会 形成不规 则 的龟裂 纹， 该龟 裂纹 为释 放掉 焊接 过程 中的 应力 ， 避免 应力 集 中而引起 的工件 开 裂 。 焊接完成 ， 表面清 理干净 后， 使用专 用卡尺 测量其 外型 尺寸与 图纸要求 的 偏差 不大 于 ±５ ｍ（ ｍ 圆周方 向） 小于 ± １ ５ ｍ 直径方 向） 堆焊层 表面 的鳞片 或 ．ｍ （ ， 状突 起 不平 度小 于 ３ｌ ： 焊 层表 面 不得有 未 熔 合 、密集 性气 孔等 缺 陷。 ｎ 堆 ｎｌ 根 据不 同部位 选取不 同 点进行 硬度值 的测 定， 所选 点的数 量不少 于 ３ ， 处 位置分 别在 磨辊 的 中间和 两 端的 部位 。所测硬 度 值在 Ｈ Ｃ ９ ２ Ｒ ５ ～６ 锤击 耐磨层 ， 出清脆 的敲 击金 属的声音 ， 发 说明磨辊 本体和 耐磨层之 间结
钴基合金耐磨堆焊工艺及应用
焊 接过程 中按 区域 、 顺序 采用 窄焊道 不摆 动堆焊 ，
压 道 量 控 制 在 ５ ％ 左 右 ， 弧 时 填 ５次 以上 弧 ０ 收 坑 。工件 表 面石 棉毡 按 堆 焊 区域 随焊 随 揭取 ， 未 施 焊部位 要覆 盖保温 。
压道量 控制 在 ５ ％ 左 右 ， ０ 收弧 时 填 满 弧 坑 ， 格 严
６ 结 论
钻 基合 金 耐磨堆 焊应严 格控 制焊接 过程 的预
热、 道间温度 。应制定有效的防变形措施 、 合理的
焊接工 艺参 数和 焊 接顺 序 及 热 处 理工 艺 ， 样 焊 这 接质量 才能够 保证 。按 此工 艺堆 焊 的工件 质量 较 好， 能够 满足要 求 。
的后 热处 理 。全部 焊 接 结 束后 ， 了降低 工 件 的 为
焊接 应力 ， 应及 时进 行热 处理 ， 热处 理 温度 为 ６ ５ １ ±１ ５℃ ， 温 ２小时 ， 保 缓冷 至 １０ ｏ 升 降温 速度 ０ Ｃ，
控制 在 １０ ｃ／ ０ ｈ之 内 。 Ｃ
支撑块 石棉毡 加热片 支撑块
Ｓ ＭＡＷ ｌ ｉ ｇ ｐａ ａ ｔｒ ｗｅｄ ｎ ｒ ｃ ｓ ｏ ｔｏ ， ｅ ｏ ｍａｉｎ ｐ ｅ ａ ｔ ｎ ｗｅ ｄ ｎ ｒ ｍｅ ｅ ， ｌ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｄ ｒ ｔｏ ｒ ｃ ｕ ｉ ｍｅ ｓ ｒ ｎ ｅ ｔｒ ａ— ｏ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｈ ａｔｅ ｔ ｍｅ ｔｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ａ ｎ ｒ ｃ ｓ ｆｗｅ ｒ—ｒ ｓｓａ ｔｏ ｅ ｌｙ ｕ ｅ ｅ ｉｔ ｎ ｖ ｒａ ｓ ｄ Ｃｏ—ｂ ｓ ｄ ａｌｙ ｉ ｎ ｒｄｕ ｅ ａ ｅ ｌｏ ｓ ｉ ｔｏ ｃ ｄ． Ｋｅ ｒ ： ｙ ｗｏ ｄｓ Ｃｏ—ｂ ｓ ｄ ａｌ ｙ； ａ ａ ｅ ｌｏ ｗｅ ｒ—ｒ ｓｓａ ； ｖ ｒａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｉｔｎｔ ｏ ｅｌ ｙ； ｒ ｃ ｓ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
耐磨堆焊技术详解
耐磨堆焊技术详解
2011年05月15日
一.机件磨损
矿山，冶金，建材，工程，农业机械工作环境非常恶劣，机件磨损十
分严重。
磨损是一个复杂的动态过程，主要表现为磨料磨损——低应力磨损，
高应力磨损，凿削性磨损，冲击磨损，冲蚀磨损，气蚀冲蚀磨损，腐蚀磨损,因磨料磨损造成的损失占整个磨损损失的50%以上。
磨料磨损又有多种不同形式
同时发生，解决好磨料磨损损失预防，就等于抵御了整个机件磨损损失，将机
件的磨损损失降到最低。
机件磨损受磨料性质及机件材料，工作环境共同影响，磨料是工作的对象，是硬性指标，不可改变，工作环境又是为了加工生产这种
磨料所决定的，那么只有改变了机件的内在因素，以最小的成本提高机件的抗
磨损性能，获得最大的经济效益，才是最根本的解决之道。
根据大量的实践经验，在低成本的碳钢和低合金钢表面加补硬质合金，堆焊耐磨合金焊层，即保持了机件的较高硬度和韧性，又具有较高的耐磨性能，同时还节省了大量的合金元素，降低了机件的制造成本，使用寿命成本提高，
具有事半功倍的效果。
二.各种常用堆焊合金
马氏体合金铸铁堆焊合金
马氏体合金铸铁堆焊合金，含碳量2-4%，合金元素主要为
W,Cr,Mn,Mo，合金含量一般在15-20%以下，近几年来国内外新开发的马氏体合
金铸铁堆焊合金又增加了V,Ti,B等元素。
其组织主要由马氏体+残余奥氏体+碳化物组成。
堆焊层宏观硬度HRC55-66，由于含有大量马氏体和高硬度合金碳化物，这类合金有很好的抗高应力和低应力，耐磨料磨损能力和耐热，耐蚀及抗
高温氧化性能。
一般堆焊在受中等冲击以下的零件表面。
如制砖机绞刀，混凝土搅拌机，刮板输送机中部槽等，也可以在耐热，耐蚀抗氧化的场合下使用。
高铬合金铸铁堆焊合金
高铬合金铸铁堆焊合金含碳量2-5%，含铬量18-32%之间，耐热性，耐蚀性，抗氧化性及耐磨料磨损性能都很好，在合金铸铁堆焊合金中应用最广，
效果最好。
基体组织马氏体+残余奥氏体，宏观硬度达到HRC55-68。
加入B元
素可以生成高硬度硼化物，焊层硬度可以达到HRC70。
碳化钨堆焊合金
碳化钨一般含碳3.5-4.0%，钨95-96%，有很高硬度和熔点，含C3.8%
的碳化钨硬度HV2500，熔点接近2600，碳化钨有铸造碳化钨和利用碳化钨粉末烧结成的粒状碳化钨。
以上两种碳化钨堆焊合金抗二体磨料磨损性能最好，常用于受中等冲
击以下的强磨料磨损条件下工作的零件堆焊，如石油钻井钻头等。
近几年国内相继开发了马氏体钢，马氏体合金铸铁等耐磨焊条，在这
些耐磨焊条的制造中加入Ni,w,Mo,v,Ti,B等元素，宏观硬度可达HRC65-72，
不论在磨性韧性及焊接性能方面都优于传统的堆焊耐磨焊条。
三.常用堆焊工艺
在日常生产和维修中用的最广的，也是技术最易掌握的，就是氧—乙炔焰堆焊和手工电弧堆焊。
氧—乙炔焰堆焊特点及应用范围：1.设备简单，价格便宜，操作方便，灵活机动；2.稀释率低，熔化层深度可控制在0.1mm以下，易保证质量。
3.适
用材料广泛，几乎所有金属材料都可施焊。
4.可见度大，能在很小的面积上堆焊，也可以放到薄而光的焊层，在堆焊碳化钨时，还可以控制碳化钨颗粒分布。
5.由于碳化焰的渗碳作用，虽会降低堆焊层韧性，但可以提高堆焊层耐磨性。
由于手工操作劳动强度大，熔敷速度低，当要求高质量的堆焊层时，
对焊工的操作技能要求高，所以只适用于小批量，中小部件的耐磨堆焊。
手工电弧堆焊特点和应用范围：
1.设备简单，轻便便宜，适合现场堆焊；
2.操作简单灵活可达性好，特别适合形状不规则的零件以及可达性差的部件的堆焊。
3.堆焊合金材料广泛，特别是能通过堆焊焊条的选择获得满意的堆焊合金成分。
四.堆焊焊条
近几年来国内相继开发了多种马氏体钢，马氏体合金铸铁等耐磨堆焊
焊条。
在这些堆焊的制造中加入了Ni,W,Mo,V,Ti,B等元素，宏观硬度HRC60-70，不论在耐磨性韧性及焊接性能方面，都优于传统的高铬铸铁耐磨焊条。
耐蚀耐磨焊条
焊条焊芯用H08A或H08E等低碳钢制作，药皮用碳化钨，碳化硼，铬铁粉，片状石墨配制，该焊条适于矿山选矿，轮船推进器，水电站水轮机叶片，化工环保等设备的施焊。
堆层主要化学成分：W2.4-3.2%, Cr11-14%，B0.5-1%,Ni0.5-1%,Si0.6-1%,Mn0.3-1%,堆焊层HRC60。
铁—铬—硼耐磨堆焊焊条
普通低碳钢焊芯，药皮由铁，铬，硼，锰，钼，钛等成分组成。
主要
特征在于交直流两用，堆焊前不需要除锈，不需要预热工作，不存在工作死角，具有复焊性，可以获得HRA86的使用硬度。
对钢质母材融合性好，抗裂性好，
适于制砖机，石油，矿山等机械设备零件表面的堆焊。
无渣耐磨堆焊焊条
其药皮材料包括硼铁，钼铁，钒铁，石墨，金属铬，钛铁，稀土合金，铝粉，硅铁等，堆焊前不需要预热，焊接过程电弧稳定，熔池清晰，流动性好，多层焊不需要敲渣，焊层硬度HRC58-62。
钨—铬—硼系列耐磨焊条
其药皮材料以钨，硼，铬，钼，钛，硅等元素组成，通过药皮渗合金，焊层硬度HRC60-70。
W-Cr-B-I型堆焊层为马氏体+残余奥氏体，适用于低冲击强度磨料磨损。
如刮板输送机中部槽中板，制砖机绞刀，螺旋送料器叶片，混砂机刮板等。
W-Cr-B-I型堆焊层为马氏体合金铸铁，适用于中等冲击以下的强磨料
磨损。
如破碎脆性中硬物料的破碎机锤头，颚板，挖掘机头齿，球磨机衬板等。
还具有耐高温氧化，耐腐蚀等优点，适用于高炉料钟，立窑炉篦，焦化厂推焦板，电厂厂引风机叶片等。
木炭机用耐磨焊条
M—1型以Cr,Mo,Nb等元素为合金剂，适用于交，直流两用，施焊性
能好，裂纹少，表面光滑，易成形，表面硬度HRC大于60。
M—2型以W,Mo,Mn等元素为合金剂，适用于交，直流两用，易成形，
施焊性能好，硬度高，HRC65—72。