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区别于其它表面工程技术，堆焊在使基体表面获得耐磨性能的同时，覆层材料与基体间形成牢固的冶金结合，因此，在一些要求表面不仅具有抗磨、抗蚀等性能血且还需承受强载荷作用的条件下，堆焊具有***优势，如冶金设备的轧辊等。堆焊厂泛应用于冶金、航空、机械等行业旧工件的修复和新产品的制造上，目前我国以修复为主。堆焊多属于异种钢焊接，良好的堆焊层需要从堆焊工艺和等离子材料上来实现。

3. 1堆焊方法

各国从20世纪50、60年代就开始发展各种各样的堆焊方法，基本上每种熔焊方法都可用于堆焊，文献11认为应从:①焊件的尺寸和形状、②堆焊材料的化学组分、③合金化对母材性能的影响、④表面变形和修整、⑤操作的费用等s个方面来具体考虑堆焊工艺方法。采用每种堆焊方法都希望获得尽可能小的稀释率、好的堆焊层质量和经济效益，近年来堆焊工艺方法也都是围绕“质量、***、低稀释率”来进行12的。埋弧焊是应用**厂泛的堆焊方法，焊材从**初的单丝发展到多丝、带极，焊机也从单机头到多机头，熔敷效率从单丝的4.5-11. 3 kg/h提高到多带极堆焊的22 - 68 kg/h. 而稀释率则由30% - 60%降到10 等离子堆焊_word文档在线阅读与下载_**文档https://www.mianfeiwendang.com/doc/5db9e312df8764c406007a9c/2 % -2s%，在多丝埋弧焊中，近年日本开始了6 丝振动埋弧焊研究，为解决埋弧焊热输入大血工件冷却慢造成的晶粒粗大问题，国内外开展了高速带极堆焊工艺的研 究，甘肃工大研制75 rnrn带宽，焊速达25一28 cm/min己获成功12。

等离子弧堆焊方法在各种堆焊方法中稀释率比较低，但堆焊效率也几乎是比较低的，通过改进设备，德国在20世纪90年代研制大功率等离子弧粉末堆焊设备，当电流在400 A时，堆焊效率可达8. 4 kg/h，稀释率为8%，焊速为14 cm/min。据***消息，德国己达到70kb/h的比较大熔敷速度，稀释率控制在10%以下:在我国，哈尔滨焊接研究所利用研制的新焊***，可达到15 kh/h的熔敷速度，将稀释率拎制在1%以下

3. 2堆焊材料

堆焊材料按使用形式可分为焊丝、焊带、焊条、焊剂等，焊条堆焊适用于工作量比较小或用其它自动化焊接方法难以处理的场合，堆焊质量依赖焊工的水平，质量不稳定，由于我国自动化水平比较低，焊条堆焊占的比重还相当大。与焊条相比，利用焊丝、焊带堆焊可获得较高的工作效率，稳定的质量，焊材的消耗量也低。药芯焊丝近几年发展很快，具有合金成分自由可调、燃弧稳定、经济***等优点，尤其适合硬度高、冷作硬化严重、轧制拉拔困难的合金材料的堆焊。堆焊药芯焊丝的发展已在国内外引起重视。上海斯太立已引进并开发了若干种用于堆焊的药芯焊丝，天津大学也针对冷轧辊、热轧辊、连铸辊堆焊开发了系列药芯焊丝，井己在工程上得到成功应用。但至今堆焊药芯焊丝的发展仍远不能满足工程的需要，还处于发展阶段。目前我国使用的焊剂90%以上为熔炼焊剂，而工业发达国家烧结焊剂占80%，近年来，烧结焊剂才在我国引起重视，以锦州焊条厂为**的焊剂生产和科研单位相继引进和开发了高速埋弧焊用烧结焊剂、高速带极堆焊焊剂、窄间隙埋弧焊剂等产品，使效率大为提高。总之，与国外相比，国内堆焊材料品种过少，不能满足实际生产的需要。

3.3国内堆焊存在问题

①堆焊材料品种少，不能满足生产实际需要。

②堆焊设备不配套或无**设备，影响堆焊推厂应用如药芯焊丝用电源，一般多是借用有关设备或国产CO2实心焊丝**设备，轧辊堆焊机通常由自动埋弧焊机改装等。

3. 4应用

堆焊***应用于模具、***、挖掘机、轧辊等需高耐磨性和承受强载荷工件的修复和制造，其中轧辊堆焊占相当大的比重。轧辊是冶金行业的三大耗件之一，目前我国年用量在80万t以上，堆焊修复费用*为新辊价格的1 /4一1 /2. 而且经修复后，其寿命往往高于新辊，其经济效益和社会效益十分***，现在国内大多大、中型钢铁厂都有轧辊堆焊的能力。

4其它

表面工程技术多达几十类，除上述3类外，还包括传统的表向工程技术如电镀、刷镀、化学镀、涂装、粘结、喷丸强化等和20世纪60年代以后发展的等离子弧表面处理、电子束表面处理、离子注入、物***相沉积、化学气相沉积、离子束合成薄膜技术等，限于篇幅不再一一叙述。各种表向工程技术都有各自的优缺点，如利用气态物质在固体表面发生化学反应来生成固态沉积物的化学气相沉积技术，可以用来制备玻璃态薄膜、结晶薄膜和纯金属薄膜、合金膜及金属间化合物薄膜，其沉积层质密均匀且与基体结合强度高，设备和操作也简单，但主要缺点是沉积温度高，通常在700一1 100 "C .限制了许多材料的应用:再如离子入技术，优点是几乎所有可电离的元素都可用来注入材料表面，可获得各种过饱和的固溶层、非晶态和某些化合物层，有效增加表面硬度，但往往对材料表面造成辐射损伤，设备也较复杂”3’。

随着材料使用要求的不断提高，单一的表面工程技术因自身的局限性往往不能满足需要，通过将各类表面工程技术的复合和综合运用可获得意想不到的效果。目前已开发的复合表面工程技术有热喷涂与喷丸强化复合、表面强化与喷丸强化复合、化学热处理与电镀复合、激光处理与化学热处理复合、化学热处理与气相沉积复合、热喷涂与有机涂装复合等，都取得了很好的效果14

5结语

表面工程是一门内容繁杂，涉及到诸多学利知识的应用性很强的边缘性、综合性、复合型学科。随着新材料的不断涌现、对材料性能要求的提高及新表向工程技术的推广应用，表面工程技术必将在生产、科研中大放异彩。

等离子堆焊是以联合型或转移型等离子弧作为热源，采用合金粉末或焊丝作为填充金属，堆焊时将零件表面以及堆焊材料同时熔化，并使2种金属相互混合构成熔池，经熔池冷凝结晶形成堆焊层。其实质上是一种熔化焊工艺〔 〕。 等离子堆焊作为一种表面修复技术在我国已经有40多年的历史，在机械、能源、交通、电力和冶金工业等领域有着***的应用。发展初期，主要用于修复损坏的器件，如恢复零件的形状尺寸等。20世纪60年代，已经将恢复形状尺寸与强化表面及表面改性相结合。80年代以后，等离子堆焊技术的应用领域进一步扩大，从表面修复扩展到制造业。90年代受先进制造技术的影响，等离子堆焊技术与智能控制技术(CAD/CAM)和精密磨削技术相结合的近净型技术(Near Net Shape)引起制造业的***关注。等离子堆焊技术，不仅是延长材料或零件服役寿命的一种工艺方法，而且已成为先进制造技术的发展基础[:.，〕。此外，粉末等离子堆焊工艺具有较高的熔敷率、相对低的稀释率、易于保证涂层质量以及加工成本较低等优点[[3]，利用等离子堆焊技术直接成型金属零部件成为必然发展的趋势。本文综合介绍了等离子堆焊技术的原理、应用以及***的技术发展现状。