堆焊復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

楊勇

摘要：堆焊復(fù)合技術(shù)是一種傳統(tǒng)的高效表面技術(shù)，也是近年來我們發(fā)展起來的表面工程領(lǐng)域研究的主要方向之一。闡述了我國堆焊技術(shù)的發(fā)展歷程，闡述了生產(chǎn)材料、批處理方法和批處理設(shè)施等領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢，以及堆焊技術(shù)在礦山機(jī)械、金屬機(jī)械、石油化工和模具修復(fù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：堆焊復(fù)合技術(shù);堆焊材料;礦山機(jī)械;模具修復(fù)

前言

金屬工業(yè)中有數(shù)十種金屬角色是利用復(fù)合材料制造的堆焊生產(chǎn)出來的，在材料、應(yīng)用和技術(shù)的開發(fā)方面達(dá)到或超過了國外工業(yè)的水平，但在設(shè)備制造方面仍與其他先進(jìn)的外國供應(yīng)商有一定的差距。復(fù)合材料生產(chǎn)的未來在于生產(chǎn)高性能金屬軋輥，并制定相應(yīng)的技術(shù)綜合方案。

一、堆焊方法

1.氣體保護(hù)電弧堆焊

氣體保護(hù)堆焊縫可分為CO2氣體保護(hù)堆焊縫、Ar氣體保護(hù)堆焊縫和混合氣體保護(hù)堆焊縫。氣體保護(hù)電弧堆在合金鋼和特殊合金鋼堆焊縫方面成本較低、生產(chǎn)效率較高、熱效應(yīng)較低。反應(yīng)堆的整體結(jié)構(gòu)是為了保護(hù)含CO2氣體的堆焊接頭和含CO2極低的不銹鋼的堆焊接頭。經(jīng)測試的堆焊產(chǎn)品的允許率為100%，其工作效率幾乎是傳統(tǒng)堆焊焊縫的兩倍。

2.帶極電弧堆焊

鋼弧焊焊接是一種堆焊復(fù)合的新技術(shù)，可分為兩種鋼焊接和鋼焊接環(huán)。電氣和電子廢對(duì)接焊縫基于電氣和喇叭形坡口焊縫，并用電負(fù)載阻尼器熔化。電氣和電子質(zhì)量的堆焊接頭具有較高的產(chǎn)出率、較快的批量速度、較少的稀有性和較低的焊料消耗。由于特征參數(shù)，放置速度比單個(gè)導(dǎo)線頭高十倍。主要用于油氣工業(yè)，如混合塔、煤質(zhì)水合物、核電站、厚壁側(cè)壓力容器等，要求不銹鋼中的高溫、高氧和腐蝕存量。

3.等離子堆焊制造與再制造技術(shù)

等離子沖擊堆焊連接使用堆焊代碼作為電流的負(fù)極，即電流正極之間的熱源，將熱量傳遞到工件表面，并在工件表面混合，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化和硬批次處理過程。等離子體錐化技術(shù)是目前唯一一種弧堆法，它滿足了一系列高度合金化、高性能材料的要求，如已完成CoCrW堆焊縫。

4.真空電子束堆焊制造與再制造技術(shù)

真空管是一種復(fù)合層，由高能電子束組成，照亮熱電偶光束的表面，容易融化基底材料，熔化層層層，然后通過分子擴(kuò)散和金屬化學(xué)連接而產(chǎn)生。真空管焊作為低焊接費(fèi)用、高精度、控制和高效焊接工藝的熱輸入，一直是研究者關(guān)注的重要問題。

二、堆焊復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用

1.堆焊復(fù)合技術(shù)在礦山機(jī)械上的應(yīng)用

（1）托盤轉(zhuǎn)讓中間槽。托盤輸送機(jī)主要通過材料、板、鏈中心裝置和槽形截面梁，作為通過摩托車鏈在中間運(yùn)輸材料的驅(qū)動(dòng)裝置。但是，在實(shí)踐中，由于地板不均勻，驅(qū)動(dòng)角度大于指定的折彎角度，從而增加了鏈和中間槽之間的接觸壓力，并加快了槽中槽的磨損。中國人民大學(xué)專門設(shè)計(jì)了硬質(zhì)合金連接件（KD-1）的設(shè)計(jì)，用于修復(fù)例如因凹痕磨損而損壞的部件。中間板受適當(dāng)?shù)亩押负附臃椒ūＷo(hù)，以獲得良好的堆焊段，從而使磨損主要發(fā)生在堆焊級(jí)。（2）礦山。礦物主要用于磨耗、劃痕和齒隙等破壞形式中主要出現(xiàn)的破土煤輸送器和煤油。它是煤礦機(jī)械中最常更換的零件之一。

2.堆焊復(fù)合技術(shù)在冶金機(jī)械上的應(yīng)用

（1）鑄造作用。鑄造作用也受到高溫壓機(jī)力和靜壓的循環(huán)載荷的影響，并受到淋浴水熱過渡的影響，主要原因是膠、耐腐蝕和疲勞裂紋。目前，1Cr13LiMo系列焊接材料中的斜焊點(diǎn)和錐形弧在無限循環(huán)中廣泛應(yīng)用。雖然這些方法能夠滿足鑄件的日常生產(chǎn)需求，但堆疊焊縫通常使用碳和其他合金元素作為強(qiáng)化合金。但是，合金的熱韌性和熱疲勞強(qiáng)度并不理想，難以實(shí)現(xiàn)長壽命目標(biāo)和反復(fù)使用鑄造輥。采用H0Cr13Ni4MoN、SJ315焊劑和緩沖堆焊工藝，可以消除1Cr13NiMo系統(tǒng)碳強(qiáng)度不足的問題。保留1Cr13NiMo合金的優(yōu)點(diǎn)，以避免在傳統(tǒng)斜焊點(diǎn)中容易導(dǎo)致“熔接痕”的弱點(diǎn)。

（2）軋輥輥。軋制策略主要受表面熱位移和壓力的影響，主要由表面疲勞磨損引起的鋼壓力。由于我國車輪輪輞批量生產(chǎn)的現(xiàn)狀，粗磨盤前后的無縫連接較為成熟，堆積材料通常是一種1-CR13或2-CR13標(biāo)記器，由多組分不銹鋼制成，存在于其中。但是，對(duì)于長度為8m的寬帶輥前后的輥來說，堆焊焊接材料、批處理技術(shù)、堆焊焊接設(shè)備和絕緣設(shè)備在堆焊過程中的可靠性極高。

3.堆焊復(fù)合技術(shù)在石油化工機(jī)械上的應(yīng)用

（1）換油。換油換熱器主要用于油氣行業(yè)管道的流入。為了提高管道的抗沖擊性，通常會(huì)將一層生銹的不銹鋼嵌進(jìn)管道中。第四種中國化石加工中，過渡件和腐蝕層以16MnR的大直徑用材料包裹。找到合適的流程參數(shù)。（2）壓力容器。壓力容器的質(zhì)量是保證化石企業(yè)正常生產(chǎn)的關(guān)鍵。對(duì)于檢查和維護(hù)國內(nèi)使用的某些壓力容器，例如用于外國進(jìn)口和政府產(chǎn)品的壓力容器，比過期或投入使用的損害更為重要。對(duì)于這種具有應(yīng)力腐蝕的不銹鋼裝置，通過使用抗腐蝕和應(yīng)力腐蝕，小型線性能量焊接不僅減少了殘馀應(yīng)力，而且還減少了過熱和靈敏度區(qū)域的部分。修理后，計(jì)算機(jī)運(yùn)行四年沒有泄漏。

4.模具修復(fù)

形狀故障發(fā)生在工作平面或亞太區(qū)域，主要由磨損和裂縫引起。批處理技術(shù)是一種成熟的模具修復(fù)，在這種情況下，只需修復(fù)模具的型腔或?yàn)r青面，而無需對(duì)模具進(jìn)行整體加工即可獲得良好的性能和較長的壽命。

三、堆焊制造與再制造技術(shù)發(fā)展展望

堆焊和回收技術(shù)對(duì)工業(yè)應(yīng)用至關(guān)重要，已成為研究的重點(diǎn)。焊接的批處理和制造在行業(yè)中廣泛應(yīng)用，為企業(yè)提供了可觀的財(cái)務(wù)優(yōu)勢。隨著硬質(zhì)合金工藝、批量技術(shù)和批量設(shè)備的日益普及，該應(yīng)用為提高整個(gè)設(shè)備制造過程中的質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。開發(fā)用于批量生產(chǎn)和再生產(chǎn)的新技術(shù)，如等離子焊接接頭、真空泵、激光焊接接頭，有助于改進(jìn)和擴(kuò)展堆堆焊技術(shù)。堆焊和再制造技術(shù)的發(fā)展對(duì)于促進(jìn)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略至關(guān)重要。

結(jié)束語

綜上所述，近年來，高效、高質(zhì)量的堆焊工藝已成為堆焊焊接領(lǐng)域的重要研究方向。激光堆焊、電子堆焊、重焊等新技術(shù)成為各國的研究中心。堆焊新技術(shù)的發(fā)展和智能過程控制導(dǎo)致堆焊技術(shù)的發(fā)展。

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