26元2022-08-25 09:45:45
随着耐磨药芯焊丝生产技术的提高，一些合金元素可以加入在药芯中，加工制造方便。目前采用耐磨药芯焊丝进行埋弧堆焊获得耐磨表面的方法已得到广泛应用。在烧结焊剂中加入一定量的合金元素，堆焊后也能得到相应成分的堆焊层，焊剂与实心或药芯焊丝相配合，可以满足不同的堆焊要求。
堆焊耐磨药芯焊丝通常分为气体保护焊、自保护焊和埋弧焊三种焊丝。
①COz堆焊耐磨药芯焊丝一般采用C()2气体保护焊，有时考虑到稀释及减少烟尘，也使用含20%Ar的混合气体。耐磨药芯焊丝直径1.2～3.2mm。活性气体保护焊(MAG)堆焊耐磨药芯焊丝的渣系一般采用钛型渣系，相对于传统的全位置钛型药芯焊丝，熔渣的黏度较小。耐磨药芯焊丝堆焊的堆焊效率为手工电弧焊的3～4倍;焊接工艺性能优良，电弧稳定、飞溅小、脱渣容易、堆焊焊道成形美观。这种方法只能通过耐磨药芯焊丝过渡合金元素，多用于合金成分不太高的堆焊层。
②自保护堆焊耐磨药芯焊丝由于不需要外加气体保护，增加了堆焊的灵活性。自保护堆焊药芯焊丝具有高熔敷效率、低稀释率、操作方便等优点，在欧美许多国家常采用高合金的自保护堆焊焊丝。如用于轧辊和阀门堆焊的Crl3系列自保护耐磨药芯焊丝、用于堆焊磨煤辊、水泥磨辊的5Cr25高铬铸铁堆焊焊丝等。与气体保护耐磨药芯焊丝相比，自保护耐磨药芯焊丝的工艺性能和力学性能稍差，价格也较高一些。
③埋弧堆焊耐磨药芯焊丝主要用于钢铁制造的轧辊和轮子等大型部件的堆焊。采用大直径(≠3.2mm、声4.0mm)的耐磨药芯焊丝，焊接电流大，堆焊生产率明显提高。硬面埋弧堆焊所用的焊丝成分大多是加工硬化倾向严重的材料，在这种情况下实心焊丝的生产和供应受到限制。由于耐磨药芯焊丝的成分调整很方便，自动埋弧堆焊成为药芯焊丝应用的又一个扩展领域。
耐磨药芯焊丝历史进程及其特点：
1958年，美国和前苏联同时研制成一种不需外加气体保护的，即目前的自保护耐磨药心焊丝。在随后的50余年时间，自保护耐磨药芯焊丝以其特有优越性得到了很大的发展。在美国，自保护耐磨药芯焊丝占耐磨药芯焊丝总量的30%。
目前，自保护耐磨药芯焊丝广泛用于管线建设、海洋工程、户外大型钢结构制造、高层钢结构建筑、表面堆焊等。
自保护耐磨药芯焊丝通过焊丝药芯中的造渣剂、造气剂在电弧高温作用下产生的气、渣对熔滴和熔池进行保护。自保护耐磨药芯焊丝电弧焊方法具有以下优点：
1、不需外加保护气源，焊枪结构简单、重量轻，便于操作；
2、电弧穿透力要大，熔滴要呈喷射状过渡，飞溅小；
3、具有优良的全位置立向下焊操作工艺性能，操作工艺性能好；
4、脱渣性能良好；
5、熔敷金属能在低温和大风等各种恶劣条件下同样获得较高的低温韧性。
气体保护焊过程中容易出现的故障：气体保护焊耐磨药芯焊丝在气孔、烧穿、夹渣、裂缝、飞溅大、熔深不够、焊缝形成这些方面不符合规定要求，具体表现在：
1、气孔
由于气保护效果差、耐磨药芯焊丝表面有油、锈和水，气体纯度不高、耐磨药芯焊丝内锰硅含量不足、焊枪摆幅过大，角度不当出现许多的气孔。针对气孔现象，提出的对策有加大气流量，注意挡风、清理喷嘴；焊前清理焊件及；焊接用气体纯度＞99.5%，CO2气体、Ar气体＞99.95%；选用合适的耐磨药芯焊丝；培训操作技能调整角度。
2、烧穿
由于坡口根部间隙过大、钝边过小、焊速过慢、电流过大，出现烧穿现象。针对该现象，提出的对策有按工艺调整电流；加工坡口，增大钝边或减小电流；合理选择参数。
3、夹渣
由于前层焊渣未清除；小电流、慢速焊、熔敷金属过厚；采用左焊法时，熔渣流到熔池前面；焊枪摆动过大，使熔渣卷入熔池内，出现夹渣现象。针对该现象，提出的对策有清除层间焊渣；调整电流，加快焊速；改变操作方法及角度；减小摆动，多道多层焊。
4、裂缝
由于耐磨药芯焊丝、焊件有油锈及水分，熔深过大，焊后焊件有很大的内应力，多层焊时第一层焊缝过小，CO2气体含水量过大，出现裂缝现象。针对该现象，提出的对策有清理焊件；合理选择焊接参数；合理选择焊接顺序；消除应力；加强第一层焊缝的质量；对CO2气体除水、干燥。
5、飞溅大
由于短路过渡时电感量过大或过小；电弧在焊接中摆动；耐磨药芯焊丝及焊件清理不彻底；出现飞溅大的现象。针对该现象，提出的对策有调整电感量；更换导电嘴；彻底清理焊件及耐磨药芯焊丝。
6、熔深不够
由于焊接电流过小；耐磨药芯焊丝伸出长度太大；送丝不均匀；焊接速度太快；坡口角度及根部间隙过小；钝边过大等原因，而出现熔深不够的现象。针对该现象，提出的对策有加大焊接电流；调整耐磨药芯焊丝伸出长度；检查送丝机构；减慢焊速；调整坡口尺寸。
堆焊修复性质的耐磨药芯焊丝
耐磨药芯焊丝的特点；具有良好的抗磨料磨损，耐冲击磨损，耐粘着磨损（金属间磨损），耐高温磨损，耐腐蚀磨损以及抗两种类型以上复合磨损的性能。
耐磨焊丝：用于堆焊耐磨损，抗氧化或耐气蚀的部件。硬度：≧48-55度。
耐磨药芯焊丝：用于要求抗强烈磨损场合。硬度：≧60-65度。
耐磨药芯堆焊焊丝：堆焊高温高压阀门，热剪切刀刃，热铸模等。硬度：≧40-45度。
堆焊耐磨焊丝：用于堆焊高温高压阀门，内内燃机阀，热轧辊孔型。硬度：≧40-45度。
合金耐磨焊丝：用于牙轮钻头轴承等。硬度：≧55-60度。
碳化钨耐磨焊丝：用于堆焊螺旋送料器，高温热轧辊，油田钻头等。硬度：≧60-65度。
镍基耐磨药芯焊丝：用于耐气蚀，耐腐蚀性要求较高的内燃机气门，排气阀的堆焊。硬度：≧35-40度。
高耐磨合金焊丝：用于堆焊牙轮钻头轴承，粉碎机叶片等。硬度：≧55-60度。
高合金焊丝：具有加工硬化性好，堆焊阀门，铸模和挤压模等。硬度：≧30-35度。
模具耐磨焊丝：用于堆焊铜基合金和铝基合金的热压模，热挤压模等。硬度：≧40-45度。
耐冲击耐磨焊丝：用于泵的套筒和旋转密封环，磨损面板轴承套筒的堆焊。硬度：≧50-55度。
主要用于新辊的制造及旧辊的修复。
焊条类直径（mm）1.21.6 包装形式：盒装
单件重量：15公斤 堆焊层硬度（HRC）
焊接电流（A） 80～120 120～160 160～200CO2气保护药芯焊丝直径（mm）1.6包装形式：真空层绕盘装单件重量：15公斤ZD2：35ZD3：55ZD310：60焊接电流（A）220～350焊接电压（V）25～35气体流量（L/min）15～20埋弧焊药芯焊丝直径（mm）4.0包装形式：真空层绕盘装单件重量：30～40公斤
焊接电流（A）400～550焊接电压（V）26～32焊接速度（mm/min）～400
注意事项
施焊前，焊条须经250～350℃烘焙1～2h，随烘随用；
焊前必须对焊件清除铁锈、油污、水份等杂质；
对大、厚件、露天作业等，工件需250℃～300℃预热，焊后缓冷；
埋弧焊药芯焊丝ZD1、ZD2采用HJ431焊剂，焊前焊剂HJ431应烘干250℃1h；ZD3采用107焊剂，焊前焊剂107应烘干300℃1h。
耐磨药芯焊丝用于碳钢和相应强度较低的合金钢之间的焊接。选择既要考虑焊剂成分的影响，又要考虑母材成分的影响。为了达到所要求的焊缝金属成分，可采用一种焊剂（熔炼焊剂）与几种焊丝配合，也可采用一种焊丝与几种焊剂（烧结焊剂）配合的方式。
耐磨药芯焊丝在焊接中与哪些焊剂配合使用是有一定规则的。搭配合理的焊丝和焊剂，焊接的焊口就不易受到腐蚀，焊接质量也好；反之，焊丝与焊剂搭配不合理，焊口就容易受到腐蚀，焊接质量不好导致使用年限也降低。
搭配规则如下：
15MnTi、15MnVCu、15MnVR、16MnNb、15MnV、392HJ430、HJ431一般用在中厚板开坡口的焊接中。
14MnNb、16MnR、16Mn、12MnV、16MnCu、18MnNb、343HJ431、HJ430、SJ301用在中板开坡口的焊接中。
HJ350用在厚板深坡口的焊接中。
15MnVTiRE、15MnVN、14MnVTiRE、15MnVNR、15MnVNCu、20MnMoNb、414HJ431、X60用在低合金管线钢的焊接中。
