堆焊材料与工艺节能减排技术的实施成果

堆焊材料是堆焊金属的来源，依靠它完成堆焊过程对液态金属的保护作用和冶金反应，获得具有特殊性能的金属堆焊层。常用堆焊方法所采用的堆焊材料见表5-2。

表5-2 常用堆焊方法所采用的堆焊材料

4.1.1 堆焊用药芯焊丝

药芯焊丝也称为管状焊丝或粉芯焊丝，可以通过调整药芯添加物的种类和比例，很方便地设计各种不同用途的焊接材料，以适用于不同工况、不同条件设备部件的要求，用来焊接各种类型的钢材。药芯焊丝既有药皮焊条的配方可调性，同时又具有实心焊丝连续焊接的特点。气体保护焊用药芯焊丝根据保护气体的种类可细分为，CO₂气体保护焊（见图5-23）、熔化极惰性气体保护焊、混合气体保护焊以及钨极氩弧焊用药芯焊丝。随着焊接生产向高效率、低成本、高质量、节能减排的方向发展，药芯焊丝作为一种极有前途的焊接材料及高技术产品，在焊接材料领域中所占的比例越来越大。

图5-23 药芯焊丝CO₂气体保护焊示意图

堆焊用药芯焊丝具有如下特点：(www.xing528.com)

（1）焊接生产效率高。药芯焊丝可以连续地自动化生产，熔敷效率高于手工焊条，大约是焊条的2～4倍，同时与实心焊丝相比，其电流集中于外表钢皮，电流密度大，热效率高。

（2）焊接质量高。由于药芯参与焊缝冶金反应，提高了熔敷金属的综合性能，所以焊接工艺性好，焊缝成形美观。

（3）综合生产成本低。药芯焊丝不像手工焊条有焊条头，焊丝的有效利用率高，同时焊丝熔敷效率高达85%～95%，并且飞溅极小；由于焊接电流密度大，电弧穿透能力强，而人工工时费低，电能消耗不到手工焊条的1/2，所以可比实心焊丝省20%的电能。

使用耐磨堆焊药芯焊丝对设备件进行预保护堆焊、再生性修复堆焊有以下好处：节约设备维护成本，提高设备维护质量；延长设备件使用寿命；极大地减少设备故障时间及停机维修时间，提高生产效率。大力推广和发展耐磨堆焊药芯焊丝，对实现节能减排的目标意义重大。

4.1.2 等离子弧堆焊

等离子弧堆焊是利用等离子弧高温加热的一种熔化堆焊方法。等离子弧热量集中、温度极高，弧柱中心温度达24000K以上。因此，等离子弧堆焊具有堆焊层性能好、工件熔化浅、堆焊层稀释率低、成形规则等一系列优点，易于实现机械化和自动化；生产效率较焊条电弧焊明显提高，并且生产条件好，节能环保。

等离子弧堆焊可广泛用于石油、化工、工程机械、矿山机械、工业机械（螺杆、螺旋、轴辊等）、阀门等行业，如各类阀门密封面（常规的蝶阀、球阀、闸阀、截止阀、止回阀、安全阀等）的耐磨堆焊，以及石油钻杆、轴承、轴、轧辊的磨损后的修复等，是一种很有发展前途的堆焊工艺。