基于等離子堆焊稀釋率的工藝改進

董兵天,吳學宏（甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學院 機電工程系,甘肅 金昌 737100）

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基于等離子堆焊稀釋率的工藝改進

董兵天,吳學宏
（甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學院 機電工程系,甘肅 金昌 737100）

摘 要：為了最有效地發(fā)揮堆焊層的耐磨、耐蝕、耐高溫的作用，采用的堆焊方法有較小的母材稀釋、較高的熔敷速度和優(yōu)良的堆焊層性能，即優(yōu)質(zhì)、高效、低稀釋率的堆焊技術(shù)。因此，堆焊時，通過焊接工藝改進，獲得較低的稀釋率，以充分發(fā)揮堆焊合金性能，達到預(yù)期目的。

關(guān)鍵詞：等離子；堆焊；稀釋率；工藝

0 引言

通常，填充金屬的成分同母材成分往往并不相同，特別'是異質(zhì)金屬相焊或合金堆焊時。當堆焊金屬的合金成分主要來自填充金屬時，局部熔化了的母材在焊縫中的效果可以認為是稀釋。因此，熔合比又常稱為稀釋率。在所有電弧焊焊縫中，都有一定數(shù)量的熔化母材和填充金屬相混合，只有少數(shù)焊縫金屬成分與母材成分一樣，且因焊縫組織的性質(zhì)有些獨特，所以母材被焊縫過多的稀釋而引起成分變化，就會影響焊縫金屬的性能，從而影響金屬焊接性。

1 影響因素

（1）稀釋率的高低決定焊縫成分與性能的變化。當熔合比小時，焊縫金屬中填充金屬量多，由填充金屬帶入焊縫金屬中的合金元素或雜質(zhì)元素就多，焊縫金屬的成分和性能由填充金屬材料起主導(dǎo)作用；相反，當熔合比大時，焊縫金屬中母材的金屬量多，由母材金屬材料的熔化而進入焊縫中的合金元素或雜質(zhì)元素就多，此時，焊縫金屬的成分和性能由母材金屬起主導(dǎo)作用。

（2）當?shù)入x子堆焊稀釋率高，基體金屬混入堆焊層中的量多,改變了堆焊合金的化學成分,將直接影響堆焊層的固有性能。母材被焊縫過多的稀釋而引起成分變化，就會影響焊縫金屬的性能，從而影響金屬焊接性。

2 工藝改進

采用合適的焊接方法和詳細的焊接工藝減小基層一側(cè)熔深和焊縫的稀釋率。通過改變?nèi)酆媳鹊拇笮碚{(diào)整焊縫的化學成分，降低對焊接裂紋的敏感性和提高焊縫金屬的力學性能。

（1）預(yù)熱，合金堆焊預(yù)熱能提高母材焊接時的起始溫度，將預(yù)熱溫度控制在150-250攝氏度范圍內(nèi)，利于基體金屬與熔敷金屬的熔合，減少母材熔深。降低焊縫的冷卻速度，防止接頭生成淬硬組織，產(chǎn)生冷裂紋。

（2）焊接電流和焊接速度控制，焊接電流越大，稀釋率越大，在保證堆焊質(zhì)量的前提下，盡量選擇較小的焊接電流。焊接速度越小，稀釋率越小，改變焊接速度也會引起熔池平面形狀變化，掌握前進速度尤為重要。

（3）選用等離子弧堆焊可將稀釋率控制5～15之間。堆焊方法稀釋率對比表（見表1）。

（4）降低熔合比，為了獲得合適的焊縫成分、組織和性能， 需將母材的熔合比控制在特定的范圍內(nèi)。因此改善稀釋率可以改善焊縫的裂紋傾向，提高焊縫的力學性能。

3 結(jié)語

通過對等離子堆焊修復(fù)層檢測，稀釋率嚴格控制在使用范圍之內(nèi)，

焊縫成分的控制主要有兩個途徑。一個是調(diào)整焊接材料的成分，另一個是控制焊接工藝來改變?nèi)酆媳?，由于熔合比對焊縫成分的影響很大，應(yīng)根據(jù)確定的熔合比來選擇焊接材料。降低了焊縫的稀釋率。

表1　堆焊方法稀釋率對比表

參考文獻:

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[5]陳祝年.焊接工程師手冊[K].機械工業(yè)出版社,2002.

[6]薛松柏等編著.焊接材料手冊[K].北京:機械工業(yè)出版社,2006年.

通訊作者：董兵天

作者簡介：董兵天（1970-），男，講師，研究方向：焊接技術(shù)。

基金項目：2014年度甘肅省高等學?？蒲许椖浚?014A-147）；2015年甘肅省第四批科技計劃（科技支撐計劃）（1504GKCC121-）產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究與開發(fā)

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.171