堆焊耐磨板堆焊工艺过程及使用要求

1、工艺参数选择

根据堆焊层工作条件，首先是硬度的要求，同时参考母材板厚、堆焊高度及堆焊效率来选择工艺参数。经过反复试验，确定了采用明弧堆焊焊丝在不同板厚和不同焊层厚度的佳工艺参数，如在8mm的Q235钢板上堆焊4mm时，其佳工艺参数如下：焊丝直径2.8mm，焊接电流300A，焊接电压30V，焊接速度120mm/min，焊枪摆幅40mm；焊丝直径3.2mm，焊接电流320A，焊接电压32V，焊接速度12mm/min，焊枪摆幅40mm。由于焊机(或焊丝直径)的不同，基材及堆焊层厚度的不同，其佳焊接参数和规范也会有较大的差异。

2、堆焊工艺方法

在堆焊前先将明弧堆焊焊丝穿过送丝轮和导电嘴，焊枪接电源正极，基材接电源负极，通电后焊丝先与基材之间形成电弧，随焊枪摆动向前焊接，电弧开始在焊丝与基材之间产生，进人稳定焊接过程。

在堆焊过程中，焊枪的摆动宽度应大于焊丝直径的4倍以上，以避免摆动过宽造成焊道两侧熔深过大，摆宽过窄造成成形不良。堆焊过程中的易损件，如导电嘴、送丝轮应及时更换，否则会导致送丝不畅，而产生断弧。焊丝的干伸长度要适中，不能过长或过短(一般25mm)。过长会导致焊道不直，影响焊缝成形；过短会导致断弧，影响连续焊接和板的质量。

在实际的生产过程中，我们采用四头堆焊板工艺，同时用四台焊机堆焊。采用这种方法能提高生产效率，降低成本。如堆焊规格为1500mmx3500mm的Q235钢板，当选用2.8mm焊丝，堆焊4mm厚度时，大约只需要3.5h，一人操作即可完成整张板的焊接。同时焊接过程中采用压力水冷技术，既可提高冷却速度，也可提高板的硬度和。

焊接速度的选择：从堆焊成形角度讲，焊接速度太小时，由于线能量过大熔化了较多的金属，使熔化金属向焊缝两边流淌，影响焊缝成形，同时容易造成边缘部分与基材间产生未融合的缺陷；焊接速度太大时，会使堆焊层中间下凹或者薄厚不均匀。通过多次试验，我们选择的焊速一般在10~15mm/s之间，随着焊接电流的增加，焊速也略有增加。此外，焊速还影响堆焊层厚度，焊速越快，堆焊层越薄。所以在实际堆焊时，应综合考虑多方面因素来选择焊速。

3、堆焊层焊接应力的释放

由于焊接热应力的作用，复合钢板的堆焊层表面分布着许多裂纹，这些裂纹可以起到释放焊接应力、减少母板变形的作用。堆焊层的裂纹应该是细小、分散、无序、不深人母板的、与焊道长度方向垂直的裂纹。这种裂纹是焊接过程中应力释放的结果，有助于提高复合板的韧性，防止层脱落。此外，高铬堆焊板的加工性能良好，其表面的细丝状应力释放裂纹，也可避免复合钢板在加工过程中发生脱落、剥离。

4、复合钢板的调平

堆焊后的复合钢板一般会出现较严重的变形，母板越薄，变形越严重。堆焊时，为防止母板变形，一般会在母板四周采用压板或压杠压紧。但在焊接热应力作用下，母板可产生平面方向的收缩位移。变形严重时，收缩位移量可达母板长度尺寸的5%一8%。当焊后松开压板时，复合钢板会产生翘曲变形。经过研究与试验，采用卷板机调平的方法可以调平复合板，将制备好的变形的板通过卷板机的作用，卷弧拉伸基板母材，母板的变形会逐步变小，后消失，尺寸较大、变形较严重的钢板需多次拉伸才可调平。采用这种方法可使复合钢板的不平度不大于5mm/㎡，可以满足像衬板、溜槽、料斗、筛板等对平整度要求不是特别高的设备及零件的使用要求。

5、堆焊层硬度测试

选用Q235作为基板，焊丝采用相同的焊丝D95、相同的工艺，在不同厚度δ1的基板上，堆焊不同厚度δ2的堆焊层，进行大面积(大于4.5㎡)的堆焊试验，然后对每种规格堆焊板取样进行检测，其表面硬度的平均值。

板的表面硬度随着基板厚度的变化略有变化，主要是检测误差所致，但随着堆焊层厚度的增加，硬度增加较为显著；当堆焊层厚度大于4mm时，不管基板厚度如何，其表面硬度均大于57HRC，达到了板的设计要求，也满足产品对板的使用要求。

6、结语

采用明弧焊药芯焊丝堆焊生产复合钢板，与其他工艺方法相比，其工艺过程操作简单方便，堆焊层稀释率低，熔敷，板材整体变形小，堆焊面，强，再加工性能良好。利用该工艺技术生产的板产品，因其具有性能指标、产品质量稳定、生产成本较低、适应性强等特点，在不同的行业广泛应用，具有的市场竞争力，已经被越来越多的板生产企业采用，具有很好的社会经济效益。