耐磨合金堆焊的焊接性

二、耐磨合金堆焊的焊接性

1．碳化钨的堆焊

碳化钨熔点高达3000℃，在电弧的高温作用下部分熔化，并熔入母材金属中，使表层堆焊层的母材组织多是马氏体钢或马氏体合金铸铁，产生裂纹的倾向大。

2．合金铸铁的堆焊

母材组织有马氏体、奥氏体两类。

马氏体合金铸铁裂纹倾向很大，堆焊前需要预热，堆焊后需要缓冷，焊后不能进行热处理，不能进行机械加工，磨削加工也较困难，仅适用焊后不需要加工零件的堆焊。

奥氏体合金铸铁硬度比马氏体合金铸铁低，焊后容易产生冷裂纹，焊前需预热，焊后需在预热的温度下随炉缓冷，仅适用焊后不需加工零件的堆焊。

3．受气蚀和泥沙磨损合金的堆焊

大多数采用低碳铬锰奥氏体钢焊条堆焊，堆焊层为奥氏体加铁素体的双相组织，堆焊前不需预热。堆焊层抗裂性好，原始硬度不高，受到冲击后能迅速强化，抗气蚀性能也很好。

4．耐冲击磨损合金的堆焊

高锰钢表面受到冲击压力后引起表层塑性变形，使原先高韧性的奥氏体组织转变成高硬度的马氏体和析出碳化物，变得内层韧性好、耐冲击，表面硬而耐磨。

焊件不能预热，堆焊时焊层温度不能高，要短道焊、分散焊。要控制层间温度，必要时用冷却水浇在焊件上或将焊件部分浸入水中强制冷却。

堆焊时尽量减小热输入，采用小电流、大焊速，使堆焊层有足够快的冷却速度。每层堆焊后立即锤击，堆焊后焊件进行水韧处理。

5．耐高温腐蚀和磨损合金的堆焊

工作温度低于450℃的铬不锈钢堆焊金属能耐蒸汽、弱酸的腐蚀，抗裂性好，可不预热堆焊。工作温度在450～580℃的奥氏体不锈钢堆焊金属用于中、高压阀门密封面的堆焊。堆焊层是奥氏体加一定数量铁素体的双相组织，抗裂性较好，一般可不预热。

工作温度为500～650℃的高铬合金铸铁堆焊金属含碳量高，碳化物和其他化合物使堆焊层具有较高的硬度(HRC≥40～48)，需要充分预热才能避免裂纹。多层短段往返堆焊ZG200－400材料时，后道焊缝必须在前道焊缝金属尚处在亮红色时就堆敷上去，否则易出现裂纹。

6．常温下金属与金属间摩擦磨损的堆焊

主要用于修理磨损后的零件，一般只要求恢复尺寸，并不要求得到更高的硬度和耐磨性。这类堆焊金属合金元素总质量分数不超过5%。低碳低合金钢堆焊金属抗裂性较好，可进行切削加工。中碳低合金钢堆焊金属组织主要是马氏体，还有少量珠光体或残余奥氏体。堆焊层硬度为HBS350～550，含碳量和合金量偏高时可达HRC50，退火后可以机械加工，堆焊金属裂纹倾向较大。

7．冷变形模具磨损的堆焊

在冷变形模具的堆焊金属中，一类是高碳铬12型，堆焊金属耐磨性很好，但抗裂性较差，焊前需预热550℃，焊后需立即放入700℃炉中随炉冷却;另一类是低铬型，堆焊前预热温度为300～400℃。

8．热加工模具的堆焊

热锻模、热轧辊和热剪切刀具堆焊金属易淬硬而产生裂纹，焊前应预热，焊接时控制并保持一定的层间温度，焊后应缓冷。每道堆焊层的层间停顿时间25～35s。多层堆焊时，后道焊缝应在前道焊缝的弧坑处引弧，并将弧坑堆满。在引弧板上引弧，在堆高层上收弧。堆焊结束后，立即将焊件送入200℃的炉(或烘箱)中保温2h，再随炉冷却。

9．高速钢刀具的堆焊

高速钢刀具材料堆焊时，预热、冷却速度要适当，堆焊层内的莱氏体共晶和网状碳化物就会减少，高速钢刀具的使用寿命就会提高。堆焊后的高速钢刀具应立即入炉退火或在热的石棉灰中缓冷，堆焊后的高速钢需经热处理后才能使用。