耐磨合金粉块堆焊工艺

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耐磨合金粉块堆焊多采用碳弧堆焊。碳弧堆焊一般选用石墨或炭精棒、板为电极，它们具有良好的导电性，较高熔点；由于碳精含有一定灰粉，较石墨电阻大2-3倍，所以采用石墨电极更好些。电源采用陡降特性的直流弧焊机，采用正接法，电极接负，电极为高强度光谱纯石墨棒，一般规格有φ10、φ12、φ13、φ15长250、300毫米，使用时端头削锥形，锥高约为2倍直径。石墨电极与钢板面垂直，电弧以接触法引燃。 用直流电机，正接电流在280-300（安）、电弧电 压在25-30（伏）用规格90×30×3毫米粉块的堆焊，时间50-60秒。

此种合金碳弧堆焊熔深，稀释率高，所以对母材不要求焊前除锈的工艺。这样即方便了操作工艺又能得到有效的合金堆焊层金属的质量，堆焊形成的耐磨层可高达所消耗的耐磨材料的1.5倍。堆焊层显微组织为一次碳化物+共晶组织+马氏体+残余奥氏体。此种堆焊的合金层较65Mn钢淬火试样高12倍左右，比256焊条堆焊可高出5-30倍。一般堆焊过的零部件在生产考核中寿命提高8-10倍。在堆焊过程中，电流大小决定堆焊层合金稀释率。而稀释后的成分则对堆焊层的组织性能具有决定性影响，所以在堆焊操作过程中，控制堆焊层的厚度，掌握它的稀释率，确保堆焊质量，这是非常关键的一步。

碳弧堆焊的操作方法：碳棒应尽量垂直于工件，并且一经起弧，整个焊接过程应保持一定的碳弧长度一般为3-8毫米。粉块碳弧堆焊采用直流正接，起弧较容易，可以采用接触式引弧，只要碳棒具有一定的锥度，电弧燃烧即稳定。如果碳弧过低，碳极容易接触熔融金属，会造成瞬间短路，使碳弧不稳，影响焊层质量。同时，也使碳棒损耗加快， 增加成本。

引弧

（1）碳棒在距离粉块端头3-5毫米处的母材上引弧，之后将碳弧立即引至粉块边缘，使碳弧笼罩基体三分之一，笼罩粉块三分之一的位置。然后横向摆动，开始起焊。

（2）碳弧摆动方法、幅度、速度、收弧。

起焊后，碳弧沿粉块横向摆动，一般采用2种方法，方形摆动与锯齿摆动。 采用锯齿摆动，好于方形摆动。锯齿摆动体积熔化小，稀释率降低，这种方法可以进行较合适的快速摆动，保证焊层的设计性能。堆焊粉块时，摆幅与粉块宽度要一致，以保障焊层质量。

堆焊速度也是堆焊质量的关键，焊工要熟练掌握横摆焊速和前进焊速，这两种速度必须协调一致。太快会造成与基体结合不牢，焊层表面有渣坑，太慢基体熔化多。焊层稀软率增高，表面出现黑皮和皱褶，因此，正确掌握横摆速度，保证基体不过烧的（稀软率不增高）前提下，使合金元表得到较充分的熔化和冶金反应。前进速度的快慢，要以横摆焊速粉块的熔化情况而定，在操作过程中始终要保持一个良好的熔池形状。要使熔池边界清楚，又要使熔池表面上的渣漂动，堆焊速度合适时，会得到一个光滑、平整的优质焊层。

收弧和起焊一样重要，焊层两端均需平滑过渡，收弧时不可过早，待粉块熔尽，也不可太晚。免得收弧处弧坑太深，通常是待粉块熔尽时立即将碳弧拉长，利用碳弧的低温区给熔池加以整形。使之焊层与基体间过渡平滑。