1、,氧-乙炔火焰堆焊简介周昌兵 10721448,2,目录,3,一、堆焊的分类与应用前景,堆焊的分类 1.目前应用最为广泛的是手工 电弧堆焊和氧-乙炔火焰堆焊。 手工电弧焊应用更加广泛一点。 2.氧乙炔火焰堆焊火焰温度低 堆焊后可保持复合材料中硬质 合金的原有性能，是目前耐磨 场合机械零件堆焊常采用的工艺方法。 3.振动电弧堆焊是采用细焊丝并使其连续振动的焊接方法，能在小,4,一、堆焊的分类与应用前景,电流下保证堆焊过程的稳定性，因此使零件至热较小，热影响区较小，能获得薄而平程的、硬度较高的堆焊合金层，在机械零件修复中得到了广泛应用。 4.高频感应堆焊是靠高频电流加热熔化堆焊材料心形成堆焊层的方
2、法。并且操作简便、熔深浅、生产率高等优点，因此在机械零件的耐磨场合得到广泛的应用。 5.等离子弧堆焊具有堆焊层性能好、工件熔深浅、堆焊层稀释率低、成形规则、加工余量小等一系列优点，且易于实现机械化和自动化，出而是一种很有发展前途的堆焊工艺。,5,一、堆焊的分类与应用前景,堆焊的应用现状及前景堆焊技术作为焊接领域中的一个重要分支，就其应用范围而言，它广泛应用于汽车、拖拉机、冶金机械、矿山机械、煤矿机械、动力机械、石油化工设备、建筑设备、运输设备以及工具模具及合金工件的制造与维修中。合理地采用并推广燃焊技术具有重大的经济意义。,6,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,氧-乙炔火焰堆焊的分类和性质优点
3、：氧-乙炔火焰是一种多用途的堆焊热源，火焰温度较低(3050-3100)，而且可调整火焰能率，能获得非常小的稀释率(1一10)。堆焊时熔深浅、母材熔化量少。获得的堆焊层薄，表面平滑美观、质量良好。氧-乙炔火焰堆焊所用的设备简单，可随时移动，操作工艺简便、灵活、成本低，所以得到较为广泛的应用，尤其是堆焊需要较少热容量的中、小零件时，具有明显的优越性。,7,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,中性焰：氧和乙炔的体积比为1：1。,碳化焰：氧和乙炔的 体积比例小于1：1,氧化焰：氧和乙炔的 体积比例大于1：1,8,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,氧氧-乙炔火焰堆焊主要化学反应式 焰心部分主要反应:C2
4、H2+O22CO+H2 C2H22C+H2而总的反应式为: 2C2H2+O22CO+2H2+2C外焰部分主要反应:4CO+2H2+3O2 4CO2+2H2O,9,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,各种火焰的获得及适用范围改变氧与乙炔的混合比值，可获得不同温度和性能的火 焰。为获得理想的堆焊质量，必须根据不同的材料来正确地调节和选用火焰。 根据内焰长度(从焊嘴末端开始计量) 为焰心长度N的几倍，而把碳化焰称为几倍碳化焰 氧化焰的氧化度，以其焰心长度比中性焰的焰心长度N的缩短率来表示，如焰心长度比中性焰的缩短110，则称为110或10氧化焰。,10,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,堆焊装置及技术
5、参数氧气及乙炔气瓶乙炔发生器回火防止器减压器焊炬 橡胶管及快速接头,装置,由于氧是助燃剂，乙炔是易燃易爆气体，所以在平时使用中要注意防油，防震动，防高温，防冻，防漏等等,工业用乙炔主要采用乙炔发生器由水分解工业用电石得到的。,减压器可将气体从高压降到工作需要的压力，并可以表示瓶内气体及减压后气体的压力。,焊炬用来使可燃气体与氧气温合，产生适合火焰堆焊要求的、燃烧稳定的火焰。目前我国应用最广泛的是射吸式焊炬和等压式焊炬。,氧气瓶和乙炔发生器中的气体必须采用橡胶管输送到焊炬中,11,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,12,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,射吸式焊炬主要靠喷射器(即喷嘴和射吸管)的
6、射吸作用来调节氧气化和乙炔的流量，保证乙炔与氧的混合气体具有固定的成分，使火焰稳定燃烧。在这种焊炬中，不论使用低压乙炔或中压乙炔，都能保证焊炬的正常工作。,13,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,等压式焊炬中，乙炔与氧气的压力相等或接近相等。乙炔依靠自己的压力便能与氧混合，产生稳定的火焰。,14,二、氧-乙炔火焰堆焊的特点及装置,氧氧-乙炔火焰堆焊主要化学反应式 焰心部分主要反应:C2H2+O22CO+H2 C2H22C+H2而总的反应式为: 2C2H2+O22CO+2H2+2C外焰部分主要反应:4CO+2H2+3O2 4CO2+2H2O,15,三、氧-乙炔火焰堆焊工艺介绍,1.堆焊用材料：一
7、般采用实芯焊丝。堆焊熔剂是用氧-乙炔火焰进行堆焊时的助熔剂，目的在于去除堆焊过程形成的氧化物改善润湿性能，促使焊件表而获得致密的堆焊层组织。2.焊前工件准备：为保证焊缝质量，堆焊前应把焊丝及焊件表面的氧化物、铁锈、油污等脏物去除干净，以免堆焊层产生夹渣、气孔等缺陷。,焊前准备,16,三、氧-乙炔火焰堆焊工艺介绍,选择堆焊工艺时，首先依据的是堆焊材料的种类以及厚度。对于堆焊材料的种类，应考虑该种材料的性质，例如熔点、导热性氧化物性质等。对某些熔点较高、导热性较好的材料，在选择堆焊工艺参数时，应考虑到各种工艺参数的确定应尽可能保证焊件表面具有较高的热量。(1)焊丝直径(2)火焰能率(3)堆焊速度(
8、4)焊嘴的倾斜角度,工艺参数,主要依据焊件的厚度以及堆焊面积选择,火焰能率是以每小时混合气体的消耗量来表示的，单位是升小时。火焰能率是由焊炬型号和焊嘴号码的大小来决定的,太快，容易产生未熔合等缺陷；过慢，则容易过烧等缺陷,17,四、氧-乙炔火焰堆焊应用实例,焊丝的选择,工艺的选择,焊前工件准备,施焊,钴基合金的氧-乙炔堆悍,钴基埂质合金氧-乙炔堆焊时，堆焊基体金属表面不应完全熔化成熔池，而只需加热到基体金属呈现“出汗”状态便立即进行堆焊。为此应注意将火焰调为碳化焰，且火焰焰心尖端与堆焊面的距离保持在约3mm，直至堆焊表面出现润湿，也就是熔化极薄的一层(厚度在0.1mm以下)。这样才能使母材金属
9、混入堆焊合金中的比例最少，保证堆焊层的性能不致下降。,钴基硬质合金堆焊焊丝有HS111、HS112等，直径为4-7mm,普通射吸式氧-乙炔焊炬+3倍乙快过剩焰,清理工件表面的铁、油污、毛刺等,18,四、氧-乙炔火焰堆焊的应用,堆焊缺陷以及防止措施 翻泡和气孔：基体金属过热，堆焊表面局部温度过高， 堆焊层混入过多的基体金属，火焰比例变动，火焰晃动，保护气氛不良及基体表面准备工作不完善，气体含量过高等因素都会引起翻泡和气孔。夹渣：主要来源于基体金属与合金焊丝发生冶金反应的产物以及合金焊丝中的夹杂物疏松：火焰离开熔池太快，使熔池金属急剧冷却凝固造成的。,19,四、氧-乙炔火焰堆焊的应用,裂纹：堆焊前预热温度低，堆焊过程温度控制本良(温度下降过快)和堆焊后急速冷却硬度不均匀：当使用大直径的合金焊丝、采用不适当的焊嘴或操作不当时，由于堆焊层厚度不均匀可能引起硬度的不均匀。,20,参考文献,1.杜学铭，卜智祥，李爱农. 碳化钨条氧一乙炔火焰耐磨堆焊工艺的研究J.航海工程，2002(2):36-38. 2.何实，李家宇，赵昆.我国堆焊技术发展历程回顾与展望J.金属加工，2009(25)：25-27. 3.王娟.表面堆焊与热喷涂技术M.北京：化学工业出版社，2004.,21,谢谢！,
