四种堆焊类型

压力容器表面堆焊一、分类（1）按电极种类分：1、实芯焊丝自动钨极氩弧堆焊（Auto T1G ）。

2、药芯焊材CO2 气体保护堆焊（FCAW）。

3、焊条电弧堆焊（SMAW ）。

4、带极堆焊。

5、双极埋弧自动焊（SAW）。

（2）带极堆焊分类1按堆焊原理分类：分为带极埋弧堆焊（SAW）和带极电弧堆焊（ESW）2、按堆焊层数分：单层堆焊和双层堆焊。

3、按堆焊速度分：普通速度堆焊和高速带极堆焊。

（2）按堆焊材料分类1、碳钢和低合金钢堆焊。

2、不锈钢（奥氏体不锈钢和双相不锈钢）堆焊。

3、镍基合金堆焊。

4、硬质合金堆焊。

、带极堆焊1）带极堆焊的特点1、效率高、熔化速度大、一次对焊硬度可达4~6mm。

2、熔深浅、稀释率较小。

3、焊道表面平整光滑美观，一般不需加工。

4、节省焊剂，理论上焊剂与带极堆焊的熔化比率是0.4~0.5，大的是钨极堆焊的1/2。

实际上考虑到浪费的问题，焊剂与钢带的消耗比例是0.7~0.8。

5、变形小、由于输入母材的单位面积热量相对较少。

6、熔炼型焊剂比烧结型焊剂堆焊熔深大。

2）带极堆焊中的焊接工艺参数1、钢带牌号及尺寸规格、焊剂牌号。

2、焊接电流、焊接电压、焊接速度、。

其中焊接电流对稀释率的影响小，而焊接速度影响大。

3、钢带的干伸长度。

4、搭接容易。

5、堆焊厚度。

（3）电渣堆焊：1、定义：利用电流通过熔渣所产生的电阻热来熔化焊剂、焊带、母材，形成堆焊金属，这种对焊技术的方法就称之为带极电渣堆焊。

2、特点：与带极埋弧堆焊相比。

①熔深浅：由于母材是通过熔渣接受热量，而不是像埋弧自动焊那样电极与母材间产生电弧，所以母材不可能得到大的熔深。

电渣堆焊的熔深一般小于1 mm。

②稀释率小：稀释率如何计算？假定焊接过程中没有任何损耗。

X W=X B. s +X D（1- S ）%Xw——某元素在焊缝金属中的含量。

X B——某元素在母材金属中的含量。

X D——某元素在焊带金属中的含量。

S -----稀释率。

以Ni举例说明：由于Ni B=O. 得出S =（Ni D-Ni w）/ Ni D对电渣堆焊而言，最小稀释率可达5%。

堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。

为了最有效地发挥堆焊层的作用，希望采用的堆焊方法有较小的母材稀释、较高的熔敷速度和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。

简介duī hàn用电焊或气焊法把金属熔化，堆在工具或机器零件上的焊接法。

通常用来修复磨损和崩裂部分。

英文： overlay welding概述应用目前，生产中采用的堆焊方法非常多，现将几种堆焊方法的稀释率和熔敷速率对比如[表] 所示。

几种堆焊方法特点比较堆焊方法稀释率（%）熔敷速度（kg/h）埋弧堆焊单丝 30～60 4.5～11.3多丝 15～25 11.3～27.2串联电弧 10～25 11.3～15.9单带极 10～20 12 ～ 36多带极 8～15 22 ～ 68等离子弧堆焊自动送粉 5～15 0.5～6.8手工送丝 5～15 0.5～3.6自动送丝 5～15 0.5～3.6双热丝 5～15 13～27熔化极气体保护电弧堆焊其中：自保护电弧堆焊 10～40 0.9～5.415～40 2.3～11.3带极电渣堆焊 10～14 15～75从表3可看出，带极堆焊有较高的熔敷速度，等离子弧堆焊有较低的稀释率。

近年来，在此基础上，研究工作者进一步开发了既高效又低稀释率的先进的带极堆焊技术和等离子弧堆焊技术。

冷焊堆焊技术冷焊堆焊技术是利用高频电火花放电原理，对工件进行无热堆焊，来修补金属工件的表面缺陷与磨损，能保证工件的完好性；也可以利用其强化功能对工件进行强化处理，实现工件的耐磨性、耐热性、耐蚀性等。

冷焊堆焊设备对金属制品工件修补后不变形、不退火、溶接强度高、抗耐磨。

可通过金相、拉伸及硬度测试，同时焊材与基体的冶金结合保证了焊接的牢固性。

常用于精密铸件的针孔、气孔、毛刺、飞边、磕碰、划伤、崩角、塌角、砂眼、裂纹、磨损、内陷、制造错误、制造缺陷、焊接缺陷的修复与机械表面强化。

1.等离子转移弧堆焊等离子转移弧堆焊硬面装置是利用电弧电离气体在压缩电弧区形成物质第四态“等离子体”作为热源（负极），合金粉末（堆焊材料）通过等离子弧区输送到工件（正极）表面建立熔池，并快速冷却形成金相组织均一与工件呈冶金结合的合金焊层的先进设备。

等离子转移弧堆焊的优点（1）弧柱区温度高，电流密度、堆焊线能量大；保证在高堆焊速度条件下，能形成与基体呈冶金结合，金相组织均一的焊层。

（2）热影响区小：基体材料机械强度损失少，对高合金基材，焊后残余应力和焊后开裂倾向小。

（3）焊层晶粒细化，呈树枝状：相同堆焊材料，PTA 工艺焊层耐磨性高。

（4）焊层稀释率低：焊层稀释率与氧－乙炔工艺相当，比惰性气体钨极焊TIG （GTA）要低，稀释率的高低对常温硬度、高温硬度和耐磨性都有显著影响。

（5）焊层平整，加工量小（省料、省工）（6）便于自动控制，适于大批量、多品种流水作业。

粉末等离子弧堆焊主要工艺指标（1）熔敷率：熔敷率是指单位试件内熔焊在工件上的合金粉末重量。

计量单位是：kg/h 或g/min 。

熔敷率越高则生产效率越高。

（2）粉末利用率：粉末利用率是指单位时间内，从焊枪送出的合金粉末量和熔敷金属重量之比，用百分数表示。

堆焊时，不可能使焊枪送出的合金粉末全部熔敷在工件上，部分粉末由于飞溅而未落入熔池，或以熔珠的形式而流失，并有少量粉末在堆焊过程中氧化，所以粉末利用率很难达到100％。

（3）冲淡率：冲淡率是指工件（基体金属）熔化后混入堆焊层，对堆焊合金的冲淡程度，即：冲淡率=焊层中基体金属总量/焊层合金总量，由于堆焊层成形较平整，熔深基本一致，因此，冲淡率还可以按下式表示：冲淡率~工件熔深/堆焊层厚度。

（4）堆焊层质量：堆焊层质量包括外观质量和内部质量。

外观质量指成形好坏，宏观上有无明显弧坑、缩孔、裂纹、缺肉等缺陷。

内部质量是指堆焊层内部有无气孔、夹渣、裂纹、未焊透等缺陷，微观组织结构的均匀性。

在冲淡率和堆焊质量符合要求的情况下，堆焊层的物理化学性能，如：硬度、耐磨性、耐蚀性、金相组织等主要取决于粉末合金材料的性能，而工艺规范的控制也会对焊层性能产生一定的影响。

常用堆焊工艺方法及特点堆焊是一种材料表面改性的经济而又快速的工艺方法，为了有效发挥堆焊层的作用，希望堆焊方法有较小的母材稀释率，较高的熔敷速率和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。

几乎任何一种焊接方法都可以用于堆焊，从最早使用的气焊堆焊、焊条电弧焊堆焊，到目前已发展了各种半自动、自动化的堆焊方法。

每种堆焊方法都各有其优缺点，常用堆焊方法特点如下：1. 焊条电弧焊堆焊具有设备简单、操作灵活、可达性好的优点，但是工件温度梯度大，易出现裂纹，且稀释率高，适用于小批量和不规则工件堆焊以及现场修复。

2. 钨极氩弧焊堆焊具有可见度好，堆焊层形状容易控制、电弧稳定、无飞溅、堆焊层质量优良，手工钨极氩弧焊堆焊工件吸热少，变形小等优点，自动钨极氩弧焊堆焊可获得更高质量的堆焊层，堆焊材料可以是实芯焊丝、药芯焊丝，但是堆焊效率低，适用于堆焊小的和形状复杂的工件。

3. 熔化极气体保护电弧堆焊可见度好，可半自动或全自动堆焊。

工艺规范直接影响稀释率，短路过渡熔深较浅，稀释率仅10%；喷射过渡时稀释率达40%，向熔池送入辅助填充金属，可以减少熔深，稀释率可降至3%-5%，且提高熔敷效率。

自保护药芯焊丝堆焊，焊丝伸出长度可加大，焊丝直径可用2.4mm，有利于提高熔敷效率。

4. 埋弧焊堆焊无飞溅、无电弧辐射，劳动条件好，外观成形光滑，易实现机械化、自动化。

可分为单丝、多丝、单带极、多带极埋弧堆焊。

大面积耐蚀堆焊中用得最多的是带极埋弧堆焊，比丝极埋弧堆焊具有更低的稀释率和更高的熔敷速率，带宽已从30mm发展至60mm、75mm甚至120mm的宽带极。

随着带宽的增加，设备必须有磁控装置，以防止由于磁偏吹引起的咬肉缺陷。

5. 电渣堆焊是利用导电熔渣的电阻热来熔化堆焊材料和母材的堆焊过程。

目前用得较多的是带极电渣堆焊，具有比带极埋弧堆焊高50%的生产效率和更低的稀释率（可控制在10%以下）及良好的焊缝成型，不易有夹渣等缺陷。

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。

压力容器表面堆焊一、分类（1）按电极种类分：1、实芯焊丝自动钨极氩弧堆焊（Auto T1G）。

2、药芯焊材CO2气体保护堆焊（FCAW）。

3、焊条电弧堆焊（SMAW）。

4、带极堆焊。

5、双极埋弧自动焊（SAW）。

(2)带极堆焊分类1、按堆焊原理分类：分为带极埋弧堆焊（SAW）和带极电弧堆焊（ESW）。

2、按堆焊层数分：单层堆焊和双层堆焊。

3、按堆焊速度分：普通速度堆焊和高速带极堆焊。

（2）按堆焊材料分类1、碳钢和低合金钢堆焊。

2、不锈钢（奥氏体不锈钢和双相不锈钢）堆焊。

3、镍基合金堆焊。

4、硬质合金堆焊。

二、带极堆焊（1）带极堆焊的特点1、效率高、熔化速度大、一次对焊硬度可达4~6mm。

2、熔深浅、稀释率较小。

3、焊道表面平整光滑美观，一般不需加工。

4、节省焊剂，理论上焊剂与带极堆焊的熔化比率是0.4~0.5，大的是钨极堆焊的1/2。

实际上考虑到浪费的问题，焊剂与钢带的消耗比例是0.7~0.8。

5、变形小、由于输入母材的单位面积热量相对较少。

6、熔炼型焊剂比烧结型焊剂堆焊熔深大。

（2）带极堆焊中的焊接工艺参数1、钢带牌号及尺寸规格、焊剂牌号。

2、焊接电流、焊接电压、焊接速度、。

其中焊接电流对稀释率的影响小，而焊接速度影响大。

3、钢带的干伸长度。

4、搭接容易。

5、堆焊厚度。

（3）电渣堆焊：1、定义：利用电流通过熔渣所产生的电阻热来熔化焊剂、焊带、母材，形成堆焊金属，这种对焊技术的方法就称之为带极电渣堆焊。

2、特点：与带极埋弧堆焊相比。

①熔深浅：由于母材是通过熔渣接受热量，而不是像埋弧自动焊那样电极与母材间产生电弧，所以母材不可能得到大的熔深。

电渣堆焊的熔深一般小于1 mm。

②稀释率小：稀释率如何计算？假定焊接过程中没有任何损耗。

X w=X B.δ+X D(1-δ)%X w-----某元素在焊缝金属中的含量。

X B-----某元素在母材金属中的含量。

X D-----某元素在焊带金属中的含量。

δ-----稀释率。

堆焊的工艺特点堆焊是一种常见的焊接修复工艺，其特点主要体现在以下几个方面：1. 高温熔融：堆焊是在工件表面进行焊接修复的过程，需要使用高温熔融的焊接材料来填充和修复工件表面的缺陷或磨损部位。

这种高温熔融的特点使得焊接材料能够与工件基体充分融合，并形成具有良好力学性能的焊接接头。

2. 精细控制：堆焊过程需要对焊接参数进行精细控制，以确保焊接材料能够在正确的温度范围内熔融并与工件表面充分结合。

焊接参数包括焊接电流、电压、速度等，需要根据工件材料和缺陷情况进行合理选择和调整，以保证焊接质量。

3. 高能量输入：由于堆焊需要在短时间内完成大量的焊接材料熔融和填充，因此需要提供足够高的能量输入。

常见的堆焊方法包括电弧堆焊、激光堆焊、等离子堆焊等，这些方法都能够提供高能量输入，使得焊接材料能够充分熔融和填充。

4. 高温热循环：堆焊过程涉及高温熔融和快速冷却，这种高温热循环会对工件和焊接材料产生一定的影响。

在熔融过程中，焊接材料会受到高温作用，可能发生相变和晶粒尺寸的改变，这会对焊接接头的性能产生影响。

而在冷却过程中，由于温度梯度和残余应力的存在，焊接接头可能会出现变形和开裂等问题，需要合理控制冷却速率和采取适当的焊后处理措施。

5. 适应性广泛：堆焊工艺适用于各种材料的焊接修复，包括金属材料、陶瓷材料、复合材料等。

不同的材料对于堆焊工艺的要求和参数可能有所不同，但基本原理和方法是相通的。

因此，堆焊工艺具有很强的适应性，可以用于不同材料的焊接修复。

6. 精细表面处理：在进行堆焊之前，通常需要对工件表面进行一些准备工作，以确保焊接接头的质量。

这包括清洁、除锈、打磨等表面处理工艺，以去除表面的污染物和氧化层，并提供良好的焊接接触和结合条件。

总结起来，堆焊工艺具有高温熔融、精细控制、高能量输入、高温热循环、适应性广泛和精细表面处理等特点。

这些特点使得堆焊工艺成为一种常用的焊接修复方法，能够有效地修复各类工件的缺陷和磨损，并恢复其原有的功能和性能。

堆焊和拼焊堆焊和拼焊是两种常见的金属焊接技术，它们在工业生产中具有重要作用。

本文将分别介绍堆焊和拼焊的定义、特点、应用领域以及相关的注意事项。

堆焊是一种利用焊接方法，在工件表面增加一层或多层金属材料的技术。

其目的是改变工件表面的性质，提高工件的耐磨损、耐腐蚀等特性。

堆焊常用的方法有电弧堆焊、电阻堆焊和激光堆焊等。

堆焊特点如下：1. 提高工件表面性能：堆焊可以在工件表面增加耐磨损、耐腐蚀等特性的金属材料，使工件具有更长的使用寿命。

2. 精确控制堆焊层厚度：通过调整焊接参数，可以控制堆焊层的厚度，以满足工件的具体要求。

3. 多种材料可供选择：堆焊可以使用不同种类的金属材料进行堆积，以适应不同的工况和要求。

4. 提高生产效率：堆焊可以在原有工件的基础上进行修复和加工，无需全面更换工件，提高了生产效率。

堆焊广泛应用于矿山、冶金、建材、石油化工等行业，用于修复和增强机械设备、工程结构、模具等。

拼焊是一种将多个工件焊接在一起形成整体的工艺。

拼焊常用于金属管道、构件的连接，以及复杂零件的制造等领域。

拼焊的特点如下：1. 提高连接强度：拼焊可以通过焊接将多个工件牢固连接在一起，提高整体的强度和稳定性。

2. 提高工件的质量：拼焊可以使多个零部件组合成完整的工件，减少焊接接头，提高工件的质量和可靠性。

3. 节约材料和成本：拼焊可以将多个小件焊接成整体，减少材料浪费和加工成本。

4. 适应性强：拼焊可以连接不同材质的工件，适用范围广泛。

拼焊广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑工程等领域，用于制造大型构件、管道连接等。

在进行堆焊和拼焊时，需要注意以下事项：1. 确保焊接质量：焊接过程中应严格控制焊接参数，保证焊缝的质量和强度。

2. 选择合适的焊接材料：根据实际需求选择合适的焊接材料，以确保焊接效果和工件性能。

3. 确保工件的准备工作：焊接前应对工件进行充分的清洁和预处理，以确保焊接的可靠性和质量。

4. 注意安全防护：焊接过程中应佩戴必要的防护设备，避免因焊接产生的辐射和飞溅物对人身安全的伤害。