我国堆焊技术的发展及展望_任艳艳.pdf

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1、DOI:10.13846/j.cnki.cn12-1070/tg.2012.06.011WeldingTechnologyVol．41No．6Jun.2012·专题综述·1文章编号：1002－025X(2012)06-0001-04我国堆焊技术的发展及展望11，21，21，2任艳艳，张国赏，魏世忠，徐流杰（1.河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳471003；2.河南省耐磨材料工程技术研究中心，河南洛阳471003）摘要：简单介绍了堆焊技术的发展历程。从堆焊方法、堆焊材料、堆焊设备等方面分析了我国堆焊技术的发展现状，阐述了堆焊技术在模具修复及压力容器上的应用现状及前景，对

2、我国堆焊技术的发展前景进行了展望。关键词：堆焊技术；发展现状；模具修复；压力容器中图分类号：TG455文献标志码：B进了我国经济的可持续发展。0引言堆焊作为表面工程中的重要分支，它是指借助1我国耐磨堆焊技术的发展现状热源手段将具有一定使用性能的合金材料熔覆于母如果堆焊方法能够满足较小的母材稀释率，较体材料的表面，使母材具有特殊性能或已失损零件高的熔覆速度和优良的堆焊层性能，那么堆焊层将恢复原有的尺寸。因为堆焊层与母材能够实现冶金会在零部件的制造和修复中最为有效地发挥作用。结合，使得堆焊层在应用中使用寿命长，不易剥落。围绕这一主题，近年来，国内研究者在堆焊技术上而且可以根据零件

3、对耐磨、耐蚀、耐高温等性能的取得了一些新的进展，主要包括堆焊方法、堆焊材要求，选择合适的堆焊合金，在工艺上灵活性非常料和堆焊设备三个方面。［1-2］大。1.1堆焊方法20世纪50年代末，堆焊技术作为一门传统高效传统的堆焊方法包括焊条电弧焊、埋弧堆焊、的表面工程技术主要用于修复领域。60年代，堆焊气体保护电弧焊，这些方法比较成熟，因此应用较技术开始应用于强化零件表面，实现零件表面改性。为广泛。随着焊接技术的不断创新，高效电弧堆焊70年代粉末等离子弧堆焊的开发与应用有了新突破，(多丝焊、宽带极堆焊)、电渣堆焊、TIG堆焊、等离等离子弧堆焊、低真空熔结、CO2保护堆焊以及氧乙子弧粉

4、末堆焊、高能束粉末堆焊等新方法不断得到［4］炔喷熔工艺等也在这一时期得到相继发展。高碳高发展。近几十年来，以激光堆焊为代表的高能束铬耐磨合金粉块碳弧堆焊技术在80年代得到开发，堆焊技术得到了迅速发展，它可以实现热输入的准大面积耐磨复合钢板堆焊制造技术也在这一时期广确控制，涂层厚度大，热畸变小，成分和稀释率可泛应用于化工、冶金等行业。90年代，堆焊技术有控制性好，尽而得到性能优越的堆焊层。但激光设了突破性的发展。当时提倡先进制造技术理念，近备和电子束设备价格昂贵，限制了其在工业生产中净形技术随着堆焊技术和智能控制技术及精密磨削的广泛应用。作为新型表面堆焊技术的聚光束表面技术的结

5、合而形成，堆焊技术的这一进展推进了制堆焊因具有高的能源利用率，设备造价相对低而在［3］造业的快速发展。50多年的实践应用证明，堆焊精密堆焊、特种材料堆焊、大面积堆焊中有广阔的技术减少了由于材料磨损、断裂等带来的损失，促应用前景。1.2堆焊材料收稿日期：2011-11-25化学成分和金相组织对堆焊合金的使用性能起2·专题综述·焊接技术第41卷第6期2012年6月着决定性作用。最常见的堆焊合金有铁基、镍基、［5］钴基和铜基合金等几种类型。由于工作条件不同，所以材料的应用范围和方向也不同。其中，铁基合金因成分、组织可调范围大而得到最广泛应用。钴基合金主要指的是Co-Cr-W合金。该

6、合金具有高的硬度、强度，该类合金随着碳含量、钨含量的增大，耐磨料磨损性能大大增强［6］。如w（Cr）9％的Co-Cr-图1二氧化碳气体保护自动堆焊机W合金，虽然抗磨料磨损性能一般，但由于有高的堆焊设备的先进与否直接关系到堆焊技术的发抗氧化性、抗腐蚀性、耐热性和较低的摩擦因数，展速度，为此，近些年我国焊接工作者在优化堆焊故可用于特殊条件的堆焊。对于牙轮钻头、热冲头、设备上做出了不少贡献。潘玉山［10］为了提高轴辊质［7］热剪刀等高温工作条件下高应力磨料磨损的工具刃量，设计出了具有运行稳定等优点的人字轴辊自动部的堆焊，可用w（C）2.5％的Co-Cr-W合金。该合金堆焊机。该自动

7、堆焊机能满足轴辊齿面硬度高、耐有很好的抗磨料磨损性能，但抗冲击能力、焊接性磨性好、耐疲劳性强和特殊齿形的要求，并实现轴和机械加工性能不佳。辊循环再利用。李汉红等人［11］开发了马鞍形端面、立通过大量的试验研究表明，合金元素与铁或碳面热丝TIG堆焊机，实现了工件参数化输入，自动及合金元素之间的相互作用能够改变合金内部组织生成焊接程序，解决了在手工堆焊核电站压力容器结构，进而改善堆焊金属的力学性能，在硬度水平中强度大、效率低等实际问题。许惠斌、王和松等相同的前提下，多元合金系统的堆焊合金其韧性和人［12］根