堆焊一是用于修复机械设备工作表面的磨损部分和金属表面的残缺部分,以恢复原来的尺寸;二是把工件表面堆焊成耐磨、耐蚀的特殊金属表面层。
堆焊时必须根据不同要求选用不同的焊条。修补堆焊所用的焊条成分一般和焊件金属相同,但堆焊特殊金属表面时,应选用专用焊条,以适应机件的工作需要。
堆焊前,对堆焊处的表面必须仔细地清除杂物、油脂等后,才能开始堆焊。堆焊时要注意堆焊层的厚度均匀,因此堆焊时应注意下列问题。
(1)相邻焊道的处理 在堆焊第二条焊道时,必须熔化第一条焊道的1/3~1/2宽度,如图2-77所示,这样才能使各焊道间紧密连接,并能防止产生夹渣和未焊透等缺陷。
图2-77 堆焊时焊缝的连接
(2)各层的方向 当进行多层堆焊时,由于加热次数较多,且加热面积又大,所以焊件极易产生变形,甚至会产生裂缝。这就要求第二层焊道的堆焊方向与第一层互相成90°(图2-78)。
图2-78 各堆焊层的排列方向
(3)堆焊顺序 为了使热量分散,还应注意堆焊顺序。
①大平面堆焊时应考虑分散热量,采用图2-79所示的顺序进行堆焊。
图2-79 大平面的堆焊顺序
②轴堆焊时,可按图2-80所示的堆焊顺序进行,即采用纵向对称堆焊和横向螺旋形堆焊。堆焊时必须注意轴的变形量。
图2-80 轴的堆焊顺序
堆焊时,还需注意每条焊缝结尾处不应有过深的弧坑,以免影响堆焊层边缘的成形。因此应采取将熔池引到前一条堆焊缝上的方法。
为了增加堆焊层的厚度,减少清渣工作,提高生产效率,通常将焊件的堆焊面放成垂直位置(图2-81),用横焊方法进行堆焊,有时也将焊件放成倾斜位置用上坡焊堆焊。
图2-81 在垂直位置上的堆焊
为了满足堆焊后焊件表面机械加工的要求,应留有一定厚度(3~6mm)的加工余量。
修补缺陷时,除了要遵守堆焊的规则外,还应特别注意焊前缺陷处的清理工作,必须将缺陷全部去除,同时修出坡口。缺陷清除后不应有尖锐的形状,以防止再产生未焊透、夹渣等缺陷。
明缺陷的焊补是将缺陷清除干净并修出适当的坡口后,用结507焊条按照堆焊的方法,把缺陷填满即可。如果铸钢件较大,为防止产生裂缝,可在焊补处进行局部预热(300~350℃)。
焊补暗缺陷时,必须认真地清理缺陷,去除妨碍电弧进入的金属,待缺陷完全暴露且清除干净后才能进行焊补,焊补方法与明缺陷焊补相同。
裂纹一般容易在铸铁件上出现,有的强度较高和硬度较大的钢也会出现裂纹。焊补前应对裂缝进行彻底检查,然后将裂缝凿除(也可以用角磨砂轮或碳弧气刨清除),并修成一定的坡口,坡口底部不要呈尖角状。为了避免在凿削过程中裂缝受振动而蔓延,凿削前应在裂缝的两端钻直径为10~15mm的止裂孔,其位置如图2-82所示。
图2-82 裂缝两端的止裂孔位置
裂缝的焊补一般采用结507焊条,焊后的焊缝强度和塑性均能满足要求。在焊接过程中还要注意焊接顺序,并根据具体情况,在焊接前还可以将焊补处进行局部预热(300~350℃),同时适当敲击焊缝处,以消除局部应力,防止产生新的裂缝。