金属材料焊接 教学课件 作者 张连生 主编 第八章　堆　　焊.ppt

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1、金属材料焊接第八章　堆　　焊第八章　堆　　焊第一节　堆焊的用途、类型及特点第二节　堆焊合金第三节　堆焊方法的特点复习思考题第一节　堆焊的用途、类型及特点一、堆焊的用途按堆焊的应用主要分为两类：(1)制造新零件　用堆焊工艺可制成双金属零件，这种零件的基体和堆焊层可采用不同性能材料，分别满足两者的不同技术要求。(2)修复旧零件　如轧辊、轴类等易磨损和腐蚀的零件，也可采用堆焊工艺修复。第一节　堆焊的用途、类型及特点二、堆焊的类型按堆焊的方法可分为氧乙炔焰堆焊和喷焊、焊条电弧堆焊、埋弧堆焊、熔化极气体保护电弧堆焊、钨极氩弧堆焊、等离子弧堆焊和喷焊等；按堆焊合金的性能可分为耐磨、耐

2、蚀、耐热等；按堆焊材料的形状可分为粉末、焊丝和焊条等；按堆焊合金的种类可分为铁基合金、镍基合金、钴基合金、铜及铜基合金、碳化钨合金等。三、堆焊的特点堆焊的物理本质、冶金过程和热过程的基本规律，与一般焊接过程没有区别。但是，由于堆焊的主要目的在于发挥表面堆焊合金的性能，故具有以下特点：第一节　堆焊的用途、类型及特点(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，合理地制定堆焊层合金系统，这样才能使堆焊零件达到使用要求。(2)尽量降低稀释率是安排堆焊工艺的重要出发点　堆焊层一般含有较多的

3、合金元素，而零件的基体往往采用普通钢或低合金钢。(3)提高堆焊生产率　堆焊零件往往数量多，堆焊金属量大，所以应选用和研制生产率较高的堆焊工艺。(4)注意堆焊金属与基体金属的配合　堆焊层与母材成分常常相差悬殊，为防止堆焊时或焊后热处理以及零件使用过程中，堆焊接头产生过大的热应力和组织应力，从而使堆焊层开裂甚至剥离。第二节　堆焊合金一、堆焊合金的类型(一)低碳低合金钢堆焊合金(二)中碳低合金钢堆焊合金(三)高碳低合金钢堆焊合金(四)铬—钨、铬—钼热稳定钢堆焊合金图8-1　堆焊合金的热硬1—ΒЗК(w(C)0.9～1.3%，w(Cr)28～32%，w(W)4.0～5.0%,w

4、(Co)58～63%)2—3Cr2W8　3—Cr28Ni4Si4　4—5CrNiMo5—CrNi80SiB3　6—CrNi80SiB4第二节　堆焊合金(1)成分特点　3Cr2W8堆焊合金含碳虽然不高(w(C)为0.3～0.4%)，但由于含有较高的Cr、W、使钢的共析点向低碳方向移动，所以形成过共析钢。(2)工艺特点　3Cr2W8堆焊合金中含有大量的合金元素，使过冷奥氏体稳定性大大增强，并使在连续冷却条件下的马氏体转变点提高至420℃左右，因此，堆焊层有强烈的淬硬倾向，很容易产生冷裂纹，预热温度小于300～350℃并在灰中缓冷时，堆焊组织中仍存在大量的针状马氏体。第二节　堆

5、焊合金图8-2　堆焊金属在交变加热和冷却时的耐磨性比(加热至680～710℃，然后水冷到180℃以下，反复200次后的磨损量)1—3Cr2W8　2—10Cr7Mo2VSi　3—4Cr4W4Mo2VSi4—3Cr2Mo4V　5—3Cr4W2Mo2VSi　6—4Cr3WMoVSi7—25Cr5VMoVSi　8—45钢(淬火＋回火50HRC)第二节　堆焊合金(五)高铬钢堆焊合金(六)奥氏体高锰钢和奥氏体铬锰钢堆焊合金(七)奥氏体铬镍钢堆焊合金(八)高速钢堆焊合金第二节　堆焊合金图8-3　马氏体合金铸铁堆焊金属组织×60(w(C)3.57%,w(C)13.62%)第二节　堆焊

6、合金(九)马氏体合金铸铁堆焊合金(十)高铬合金铸铁堆焊合金(十一)碳化钨堆焊合金(十二)钴基堆焊合金(十三)镍基堆焊合金(十四)铜基堆焊合金第二节　堆焊合金表8-3　堆焊合金选用的一般规律表8-3　堆焊合金选用的一般规律二、堆焊合金的选用原则第二节　堆焊合金1)分析工作状况条件，确定可能的破坏类型及对堆焊合金的要求；2)按一般规律列出几种可供选择的材料；3)分析待选材料和基体材料的相容性(包括热应力和裂纹)，初步确定堆焊工艺；4)堆焊零件的现场试验；5)综合考虑使用寿命和成本、最后选定堆焊合金；6)选择堆焊方法，制定堆焊工艺。第三节　堆焊方法的特点1)保证较低的稀释率。2

7、)具有较高的熔敷率。3)焊件尺寸、形状复杂程度和批量大小。4)力求降低成本。表8-4　几种堆焊方法的主要特点第三节　堆焊方法的特点表8-4　几种堆焊方法的主要特点第三节　堆焊方法的特点一、氧乙炔焰堆焊氧乙炔焰温度较低（3050～3100℃），而且可以调节火焰的功率，故能得到非常小的稀释率和小至1mm以下的均匀薄层。这种方法操作简便、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，故宜于堆焊较小的零件，如内燃机阀门、油井钻头牙轮、农机零件等。二、焊条电弧堆焊由于焊条电弧堆焊的设备简单、机动灵活、成本低，特别是通过实