堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法,根据动力来源和达到的目的不同,可以分为多种类型。以下是堆焊的主要种类及其优缺点分析:
一、手动堆焊
不借助自动设备,由技术人员使用耐磨焊丝或焊条在工件表面直接进行堆焊。
优点:设备便宜、轻便,适合现场堆焊;灵活性大,对形状不规则的工件进行堆焊尤为合适;
缺点:作业效率低,对技术人员的操作经验有要求,对焊接方式有要求。
二、激光熔敷堆焊
使用高功率工业激光将高性能材料熔化并焊接到基材上,形成冶金结合的覆盖层。
优点:通过激光熔敷得到的涂层变形小、机械重复性好、界面组织致密,有利于保持工件的原有形状。
缺点:设备价格高昂,维护成本和零部件价格也较高,使用范围具有一定的局限性(对于被焊材料的材质有要求。)
三、等离子弧堆焊
通过等离子弧将金属粉末或者焊丝与工件表面相熔合,形成具有特定性能的金属层。
优点:堆焊速度快,部件的热影响区小,可实现机械化,降低了劳动强度。
缺点:设备及辅材的价格较高,需专业的技术人员进行操作和维护;堆焊过程中,会产生一些污染物。
四、电渣堆焊
通过丝极和带极等方式进行堆焊,常见于薄带材等材料的堆焊作业。
优点:所堆焊的工件熔深均匀、稀释率低,熔敷速度高而且焊剂的消耗少,堆焊层厚度范围大。
缺点:熔合线附近成分变化过陡,高温使用时堆焊层容易剥离。
五、钨极氩弧焊堆焊
钨极氩弧焊又称为TIG堆焊,由氩气作为保护介质,使用钨棒当做电极进行堆焊的方式。
优点:焊接时电弧稳定、飞溅少、可见度好;堆焊填充材料的送进和电弧是分别调节的,因而堆焊层的形状容易控制,质量很好。
缺点:熔敷速度不高,适合于堆焊尺寸小、质量要求高、形状复杂的工件。
六、自动化堆焊
通过自动化堆焊设备对部件表面进行尺寸及性能恢复的方式(也可进行新部件的硬面处理),可进行连续作业。
优点:焊接精度高,焊缝成型质量高,一键式自动化技术运行,一人可操作多台设备,焊接效率高。
缺点:设备价格高,异形件及特小型工件无法进行堆焊。
此外,还有熔化极气体保护堆焊,它一般分为熔化极惰性气体保护堆焊、熔化极活性气体保护堆焊和二氧化碳气体保护堆焊三种,每种都有其特定的应用场景和优缺点。
综上所述,不同类型的堆焊方法各有其优缺点和适用范围。在选择堆焊方法时,应根据工件的材料、形状、尺寸、工作环境以及堆焊层的要求等因素综合考虑,选择最适合的堆焊方法。
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