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按熔敷金屬的化學(xué)成分分類
碳鋼及低合金鋼堆焊焊條:這類焊條熔敷金屬的主要成分是碳、錳、硅等元素,以及少量的鉻、鉬、釩等合金元素??色@得強(qiáng)度較高、韌性較好的堆焊層,適用于承受沖擊載荷和金屬間磨損的工況,如礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等零部件的堆焊修復(fù)。
高鉻鋼堆焊焊條:含有大量的鉻元素,一般鉻含量在 12% 以上。堆焊層具有良好的抗氧化性、耐腐蝕性和高硬度,常用于化工設(shè)備、冶金設(shè)備中受腐蝕和磨損的部件,如反應(yīng)釜、高爐料鐘等的堆焊。
鉻鎳奧氏體不銹鋼堆焊焊條:以鉻、鎳為主要合金元素,具有良好的抗腐蝕性、抗氧化性和熱強(qiáng)性。適用于在高溫、腐蝕環(huán)境下工作的部件,如電站鍋爐的管道、石油化工設(shè)備中的反應(yīng)器等的堆焊。
鈷基合金堆焊焊條:主要成分是鈷、鉻、鎢等元素,堆焊層具有的耐高溫、耐磨、耐蝕性能,特別是在高溫下能保持較高的硬度和強(qiáng)度。常用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高溫閥門、熱剪切刀等關(guān)鍵部件的堆焊。
碳化鎢堆焊焊條:焊條中含有大量的碳化鎢顆粒,堆焊層硬度,耐磨性。主要用于嚴(yán)重磨損的場合,如石油鉆機(jī)的鉆桿、煤礦機(jī)械的刮板等的堆焊。
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(huì)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(huì)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(shí),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(huì)影響堆焊層的成形和厚度均勻性,通常控制在 15 - 30cm/min。
采用正確的運(yùn)條方法:根據(jù)堆焊層的寬度和厚度要求,選擇合適的運(yùn)條方法。直線運(yùn)條法適用于較窄的堆焊層;鋸齒形或月牙形運(yùn)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(yùn)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(shí),層間溫度過高會(huì)使堆焊層組織過熱,性能下降;層間溫度過低,又會(huì)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(shí)時(shí)監(jiān)測層間溫度。
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(qiáng)的堆焊焊條;對于承受強(qiáng)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(qiáng)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(dòng)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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