计算机技术的不断发展，为了提高及稳定堆焊质量，国外已开始建立堆焊专家系统，如德国建立的堆焊专家系统，可根据零件磨损程度和磨损形式及母材成分来确定母材是否适宜堆焊是否需要过渡层并能够选择堆焊材料和确定堆焊工艺。这有利于指导操作人员制定较佳的堆焊工艺参数，促进堆焊技术的继续发展与堆焊质量的不断提高，进而扩大堆焊工艺的应用范围。几种常用的堆焊方法堆焊是焊接技术领域的个重要分支，又是表面工程中的个主要技术手段。生产中采用的堆焊方法有很多种，熔焊钎焊热喷涂和喷熔等工艺方法均可用于堆焊。目前常用的主要有氧乙炔火焰堆焊焊条电弧堆焊气体保护电弧堆焊埋弧堆焊电渣堆焊和等离子弧堆焊等。几种常用的堆焊方法氧乙炔火焰堆焊采用普通氧乙炔火焰焊接设备，包括氧气瓶乙炔瓶减压表焊炬和胶管等。在堆焊耐磨合金之前，必须预先加工金属表面，要求无油脂无铁锈和其他表面污物。如果堆焊要求经受冲击的工件，如冲头，剪刀或冲模等，要求有边棱并应加工出凹槽才能进行耐磨堆焊。氧乙炔火焰堆焊般用于获得具有最小修整加工量的平滑表面。在熔敷无裂纹的碳化钨颗粒堆焊时，这点特别重要。小块的碳化钨颗粒装在碳钢管中，当钢管被火焰加热并熔化时，碳化钨颗粒便熔化到碳钢基体的表面上形成耐磨合金层。焊条电弧堆焊使用焊条进行的焊条电弧堆焊的适应性很强，应用广泛，最常用于焊条电弧短道耐磨堆焊，也适用于各种合金的堆焊。这种堆焊方法设备简单操作方便和机动灵活，适宜于现场堆焊，适应性强，不受堆焊位置及工件形状的限制，可以在任何位置进行堆焊，小型或形状不规则零件尤为适合。焊条电弧堆焊的缺点是生产率低，稀释率较高，不易获得薄而均匀的堆焊层，生产条件差。焊条电弧堆焊时，应尽量减少稀释率和保持电弧稳定，使堆焊合金层质量均匀。常通过限制焊接工艺参数运条方式弧长等控制熔深以达到降低稀释率稳定成分的目的。大面积堆焊时，应合理安排堆焊顺序，以控制焊接变形。由于焊条电弧堆焊熔深较大，稀释率较高，容易导致堆焊层硬度和耐磨性下降，所以般需堆焊层，但堆焊层数多时，易导致开裂和剥离。为此应对工件预热缓冷预热温度由堆焊工件的刚性等因素气体保护电弧堆焊气体保护电弧堆焊分为钨极气体保护电弧堆焊和熔化极气体保护电弧堆焊两种钨极气体保护电弧堆焊采用钨极氩弧焊设备，包括焊接电源送气装置和钨大连海洋大学专科毕业设计极焊把等，另填充耐磨的合金焊丝。可以填加辅助焊丝冷丝，使在熔敷金属的基体上得到要求的各种性能。所谓冷丝，是指它不参与产生电弧能量。在母材为高碳合金时，使用这种辅助焊丝形成的基体有助于减少裂纹。焊道可以用横向摆动或不摆动的方法焊成。这种方法般用于在新结构件上堆焊要求无缺陷的熔敷金属，而不是用于对已磨损的表面进行修复堆焊。熔化极气体保护电弧堆焊采用熔化极气体保护焊设备，包括焊接电源送丝机构焊枪送丝装置等。通常采用或和的混合气作保护气体，采用光丝焊或药芯焊丝。对于耐磨堆焊来说，最初认为这种方法堆焊的熔敷速度慢，后来对工艺作了改进，除了向下通过电弧的焊丝外，又把根附加的冷丝自动地送入熔池。填加这根冷丝可使熔敷速度提高倍，熔敷速度可达。这种方法同样可用于熔敷铜或不锈钢的堆焊层。埋弧堆焊埋弧自动堆焊的电弧在焊剂下形成，由于熔渣的保护，减少了空气中对熔池的侵入。堆焊层化学成分均匀成型美观。对于大批量相似工件的长直堆焊焊道来说，埋弧堆焊方法是最有实用价值的。采用多丝和摆动技术可以提高这种方法的生产率。采用这种方法的前进速度可达到。耐磨堆焊埋弧焊焊剂配合低碳钢焊丝起使用，可使堆焊层金属的硬度达到。埋弧堆焊的效率高，适于自动化生产，特别适用于容器衬里堆焊等，但采用大线能量埋弧堆焊的主要缺点是硬化了的堆焊层可能产生裂纹。除了采用焊丝，为了提高堆焊熔敷效率，还可以采用带极埋弧堆焊。电渣堆焊电渣堆焊的熔敷效率最高，板极电渣堆焊的熔敷效率可达，而且能次堆焊很大的厚度，因而稀释率并不高。但是由于电渣堆焊接头严重过热，堆焊后需要进行热处理。电渣堆焊的堆焊层不能太薄般应大于，否则不能建立稳定的电渣过程。电渣堆焊主要用于需要较厚的堆焊层堆焊表面形状比较简单的大中型零件。电渣堆焊可采用实芯焊丝药芯焊丝板极或带极等进行堆焊。板极电渣堆焊制造双金属热锻模的示图板极堆焊金属模体成型水套水冷底板引出板水套引弧余量进水口出水口如图所示为板极电渣堆焊制造双金属热锻模的示意。堆焊前在模体工作大连海洋大学专科毕业设计部位开槽，根据型槽尺寸和电渣焊机功率选择板极尺寸。较宽的型槽应采用多板极堆焊，这样可以改善热量分布。板极与型槽的间隙般相距。采用焊剂，电弧电压，渣池深度。除了堆焊平面外，电渣堆焊还可以用焊丝或管状电极堆焊圆柱面，也可以用于端部平面的堆焊。对于挖掘机斗齿等端面形状不规则的零件，可采用对接电渣堆焊的方法，这种方法是将工件端部固定有堆焊合金棒的零件作为电极，在形成槽中进行电渣堆焊。等离子弧堆焊等离子弧堆焊是种较新的堆焊工艺，具有熔深浅熔敷率高稀释率低等优点。根据堆焊是所用的填充材料，等离子弧元素的含量都有严格的规定，特别是对有害杂质如硫磷等的含量，应有严格的限制，优于母材。焊芯成分直接影响着焊缝金属的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要尽量少。焊条药皮在电弧热作用下形成熔渣和产生气体，起保护熔池作用和冶金作用，它还使电弧容易引燃并保持稳定燃烧，故药皮还起保持良好工艺性的作用。堆焊焊条的焊条焊芯大都是低碳钢的，主要在药皮中加入各种元素。焊接时，通过焊条和焊件同时熔化的机会，把各种元素过渡到焊缝金属中去，以达到要求的化学成分和硬度。所以，堆焊焊条的药皮不应脱落，凡脱落药皮的堆焊焊条不应再使用。堆焊焊条的药皮类型般有钛钙型低氢型和石墨型三种。为了使堆焊金属具有良好的抗裂性及减少焊条中合金元素的烧损，大多数堆焊焊条均采用低氢型药皮。至于合金元素的加入方式，对于合金元素含量低的堆焊焊条，般从药皮中加入对于合金含量高的堆焊焊条，则多采用合金钢焊芯，并辅之以药皮加入。对于碳化钨焊条，有把碳化钨细粉加到药皮中的和把稍粗的碳化钨颗粒装到合金铁皮管中的两种。大连海洋大学专科毕业设计第三章和普通焊条生产相类似的堆焊焊条的生产堆焊焊条的制造工艺堆焊焊条的制造堆焊电焊条的制造工艺过程。堆焊电焊条的制造工艺过程由三部分组成焊芯的加工药皮配粉药皮压涂。堆焊电焊条制造工艺流程如图所示图堆焊电焊条制造工艺流程焊芯的加工选用直径的电焊条专用焊丝作为堆焊电焊条的焊芯。将盘状焊丝放在校直切断机的转动支架上,初端被托辊靠摩擦力拉出,焊丝通过校直筒校直,校直后进入切断机切成长的焊芯,储放在料斗里。焊芯的质量要求焊芯直径按国标允许焊条焊芯直径偏差。焊芯长度直径的焊条焊芯长,按国标规定允许偏差。焊芯的切口质量及外表质量焊芯的切口角度≮,毛边倒刺≯,不能超出焊芯末端几何形状之外。如发现上述缺陷要挑出来。焊芯在校直切断机上划下的轻微螺纹还是允许的。合格的切断焊丝要用滚筒对焊芯进行清理,这是个重要工序,如果清理不干净,外表带油锈等脏物,不但会严重影响焊条药皮的涂敷质量,甚至会造成药皮成块脱落。滚筒直径,每次装入焊芯,锯末,滚动,从滚筒出来的焊芯再经过人工平直,使焊芯全长上弯曲度不大于。弯曲度若大于,压制出来的焊条药皮就会偏心,严重地影响焊接过程的稳定性。将符合质量要求加工好的焊芯存放在专用铁架上备用。药皮配粉大连海洋大学专科毕业设计配粉是电焊条制造过程中极重要的工序,把早已制备好的各种矿石类粉剂铁合金粉，按配方规定的比例重量分别称好，配粉前应仔细检查所用粉剂的质量，如颜色颗粒度是否混有杂质或受潮。如发现粉剂中混有杂质或受潮，应重新过筛晾干后方可是使用。配粉时，应严格按配方规定，所用磅秤要灵敏，对于以下的粉剂要用天平称量。配粉过程中应防重配漏配等差错，按配方程序称完原料后，要先用机器搅拌，先按顺时针再按逆时针直至搅拌均匀为止。再用目的金属过筛，筛掉杂质颗粒，倒入大铁槽中备用。药皮压涂以生产的堆焊电焊条多属碱性低氢型，使用的粘结剂是液体钠水玻璃为例，压制焊条时先开动油泵系统,在油液压力作用下油缸中活塞连同推料帽起移动,使推料帽退出料缸,然后将团涂料装进缸中,同时调整好送丝机构,使油缸中的活塞带动推料帽向挤压涂料的方向运动。涂料在油泵产生的高压作用下被挤入涂料头,这时焊芯在送丝机构的推动下也被送入涂料头,于是焊芯和涂整焊条。堆焊焊条多属碱性低氢型,焊条涂料的压涂性不好,所以使用油压机生产,这样压制出来的焊条药皮才光滑无折纹开裂气眼或其它机械损伤等缺陷。涂料头中定径模孔径尺寸的选用是根据药皮配方中规定的药皮重量系数,焊芯的直径来推算药皮厚度而选定的,这里药皮重量系数式中,焊条药皮重量有药皮部分的焊芯重量药皮重量系数值般可以从工艺卡中查出。确定了焊芯直径药皮厚度便可以选择相应的导丝管和定径模。将连续不断压涂出来的湿状焊条用机器根根接在焊条托盘上,送低温室先自然晾干,然后低温烘干,拿出来在砂轮上磨头磨尾,再抬进低温室烘干,温度以下,烘干。低温烘干后进行高温烘干,温度升高到停止加温,保温取出。将制作完成的电焊条称重包装,存放在室温以上的焊条仓库里待发往使用车间。大连海洋大学专科毕业设计第四章焊条电弧堆焊焊条电弧堆焊应用实例焊条电弧堆焊焊条的设计通过应用实例来选择现成的堆焊焊条。下面就以汽车拖拉机零件的焊条电弧堆焊加以说明齿轮的堆焊修复般齿轮基体材料为或。堆焊修复齿轮所用的焊条有两种种是采用碱性低氢型结构钢焊条如等，堆焊后进行表面渗碳淬火来提高表面硬度另种是采用耐磨堆焊焊条，堆焊层不经热处理即可得到较高的硬度。采用耐磨堆焊焊条堆焊修复周期短工艺简单，但所用焊条有时不易得到。堆焊焊层的机械加工性也较差，有时焊后需要用角向砂轮机或磨齿机修整齿形。这种方法适用于对于齿轮局部掉角掉齿和表面剥落等损伤的修复。齿轮的堆焊修复分为以下两种情况。齿轮全面磨损进行全齿修复堆焊修复工艺要点如下焊前表面去除油污和铁锈等，并将齿尖打磨光滑，使齿面露出金属光泽，同时检查齿面不能有裂纹尖角或凹坑。焊前进行退火，保温,然后随炉冷却。其作用是消除齿面附近的疲劳应力，并改善齿轮母材的塑性。选用直径的或低合金高强度钢焊条，焊前应烘干焊条，采用直流反接，电流为。从齿根起沿齿宽方