堆焊的特點是:
1.母材與基體金屬堆焊一般是冶金結(jié)合,結(jié)合強度高,抗沖擊性好。
2.堆焊根據(jù)金屬成分和性能調(diào)節(jié)可以適應(yīng)很多工況條件。同時根據(jù)堆焊厚度可以了解到它也適合嚴(yán)重磨損的工況條件。
另外在堆焊之前,我們需要考慮的問題:
1.堆焊材料:在堆焊時形成或者參與形成堆焊合金層的材料,例如:焊劑,焊條等等;這就要求這才焊材與母體有較好的濕潤性和流平性。
2.堆焊工藝:每個工件加工過程中都需要考慮很多因素,根據(jù)不同堆焊工藝選擇出合適的堆焊方法來達(dá)到堆焊的預(yù)期效果。
焊后處理
緩冷:焊后讓焊件緩慢冷卻,避免急冷導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋等缺陷??蓪⒑讣旁谑薹刍蚴曳壑懈采w冷卻,或在室溫下自然冷卻。
消除應(yīng)力處理:對于一些重要的焊件或?qū)附討?yīng)力敏感的材料,焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力處理,如高溫回火、振動時效等,以提高焊縫的強度和韌性,穩(wěn)定組織,防止焊件在使用過程中出現(xiàn)變形或開裂。
質(zhì)量檢驗:焊后要對焊縫進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗,包括外觀檢查、無損檢測(如超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測等)、力學(xué)性能試驗(如拉伸試驗、沖擊試驗、硬度試驗等),確保焊縫質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。
焊接中
選擇合適的焊接參數(shù):焊接電流、電壓和焊接速度是關(guān)鍵參數(shù)。電流過大,會使堆焊層過熱,晶粒粗大,甚至產(chǎn)生裂紋和氣孔;電流過小,則會導(dǎo)致熔深淺,堆焊層與母材結(jié)合不牢固。例如,對于直徑 3.2mm 的堆焊焊條,焊接電流一般在 90 - 130A 之間;直徑 4.0mm 的焊條,電流可在 130 - 180A 之間。同時,要根據(jù)電流大小適當(dāng)調(diào)整電壓,電弧穩(wěn)定燃燒,一般電壓在 22 - 28V 之間。焊接速度不宜過快,否則會影響堆焊層的成形和厚度均勻性,通??刂圃?15 - 30cm/min。
采用正確的運條方法:根據(jù)堆焊層的寬度和厚度要求,選擇合適的運條方法。直線運條法適用于較窄的堆焊層;鋸齒形或月牙形運條法可使堆焊層寬度增加,且能焊縫兩側(cè)與母材良好熔合;對于較厚的堆焊層,可采用多層多道焊,每道焊縫的搭接寬度應(yīng)不小于焊縫寬度的 1/3,以堆焊層的質(zhì)量和性能。運條過程中要保持電弧長度穩(wěn)定,一般電弧長度為焊條直徑的 0.5 - 1 倍。
控制層間溫度:多層堆焊時,層間溫度過高會使堆焊層組織過熱,性能下降;層間溫度過低,又會增加焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生裂紋。因此,要嚴(yán)格控制層間溫度,一般層間溫度應(yīng)不預(yù)熱溫度,且不低于規(guī)定的低溫度。例如,對于某些低合金鋼堆焊,層間溫度控制在 150 - 250℃之間。在焊接過程中,可使用測溫儀實時監(jiān)測層間溫度。
焊接后
緩冷處理:堆焊后,為了降低焊接應(yīng)力,防止產(chǎn)生裂紋,通常需要對焊件進(jìn)行緩冷??蓪⒑讣旁谑薹刍蚴曳壑懈采w冷卻,也可讓焊件在空氣中自然冷卻,但要避免在風(fēng)口處或潮濕的環(huán)境中冷卻。
消除應(yīng)力處理:對于一些重要的焊件或?qū)附討?yīng)力敏感的材料,堆焊后應(yīng)及時進(jìn)行消除應(yīng)力處理。常見的方法是高溫回火,即將焊件加熱到 550 - 650℃,保溫一定時間(一般按每毫米厚度保溫 1 - 2 分鐘計算),然后隨爐冷卻或空冷。這樣可以有效地消除焊接應(yīng)力,提高堆焊層的穩(wěn)定性和使用壽命。
質(zhì)量檢查:堆焊完成后,要對堆焊層進(jìn)行外觀檢查,查看是否有氣孔、夾渣、裂紋、咬邊等缺陷,堆焊層的尺寸和形狀應(yīng)符合設(shè)計要求。如有必要,還需進(jìn)行無損檢測,如超聲波檢測、射線檢測等,以檢查內(nèi)部質(zhì)量。對于不符合要求的堆焊層,應(yīng)分析原因并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行返修。
電力行業(yè):在火力發(fā)電中,鍋爐的管道、磨煤機(jī)的部件等會受到高溫、磨損和腐蝕的作用。堆焊焊條可用于這些部件的表面堆焊,提高其耐高溫、耐磨和耐腐蝕性能,防止管道泄漏和部件過早失效,發(fā)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。在水電行業(yè)中,水輪機(jī)的葉片在高速水流的沖刷下容易磨損,通過堆焊耐磨焊條,可以提高葉片的耐磨性,延長水輪機(jī)的檢修周期和使用壽命。
礦山行業(yè):礦山開采中使用的各種機(jī)械設(shè)備,如破碎機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等,其工作部件如錘頭、鏟斗、齒板等,在挖掘、破碎礦石等過程中,面臨著強烈的沖擊磨損和磨料磨損。堆焊焊條可用于這些部件的表面堆焊,提高其硬度和耐磨性,從而提高這些部件的使用壽命,降低礦山設(shè)備的維修成本和停機(jī)時間,提高生產(chǎn)效率。
選用原則
根據(jù)工件的使用工況:如工件在高溫環(huán)境下工作,應(yīng)選擇耐熱性好的堆焊焊條;在有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中,要選用耐腐蝕性強的堆焊焊條;對于承受強烈磨損的工件,則需選擇高硬度、耐磨性好的堆焊焊條。
考慮工件的材質(zhì):堆焊焊條的化學(xué)成分應(yīng)與工件材質(zhì)相匹配,以堆焊層與工件基體有良好的結(jié)合強度,避免出現(xiàn)裂紋、剝離等缺陷。例如,在碳鋼或低合金鋼工件上堆焊,可選擇相應(yīng)的碳鋼或低合金鋼堆焊焊條;對于不銹鋼工件,一般選用鉻鎳奧氏體不銹鋼堆焊焊條。
結(jié)合堆焊工藝要求:不同的堆焊工藝對焊條有不同的要求。如手工電弧堆焊,要求焊條具有良好的操作性和工藝性能,如電弧穩(wěn)定、飛濺小、脫渣容易等;而對于自動堆焊工藝,則更注重焊條的熔敷效率和焊縫的成形質(zhì)量。
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