通過懸浮堆焊工藝,不僅可以讓碳化鎢均勻的分布在堆焊耐磨層中,也解決了傳統碳化鎢堆焊過程中對碳化鎢的燒損,有效的提高了碳化鎢的利用率和堆焊耐磨層的耐磨性能。

碳化鎢懸浮堆焊的技術工藝

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硬質合金是由鎢和碳組成的化合物，硬度高，摩氏硬度為8.5-9，熔化溫度達到2870°C；和低電阻的碳化鎢，常作為刀具材料，高硬度和高耐磨的設備部件，以及用于高硬度裝甲制造。此外，碳化鎢是解決耐磨行業局部嚴重磨損的有效材料。例如，一個鏟頭或刮板裝載機抓斗，在工作時，需要經常搬運物品或摩擦，或者是一個鏟頭，如果全部用碳化鎢制造，成本太高，而且沒有必要，在實踐中只需要增加耐磨性強度就可以解決局部磨損的問題。1、傳統堆焊工藝

焊接具有恢復焊接件尺寸和表面強化的兩種功能。堆焊方法是由火焰、電弧、等離子弧等熱源覆蓋堆焊材料。堆焊層通過自重在工件表面沉積，耐磨、耐腐蝕、耐熱。

目前，在堆焊過程中，首先用碳化鎢等輔助材料制備碳化鎢堆焊材料，主要由碳化鎢堆焊電極和碳化鎢堆焊絲組成。其中，有2種類型的碳化鎢堆焊電極的制備方法：一種是普通低碳鋼絲的使用為核心材料，和過渡通過涂層中添加碳化鎢顆粒；另一種是把碳化鎢顆粒填充到低碳鋼或鋼、低碳鋼帶涂層或鋼管外涂層鋼電極式。

對于上述含碳化鎢的堆焊材料進行堆焊的方法有手工電弧堆焊、氧-乙炔堆焊和鎢極氬弧堆焊3種。由于堆焊材料中碳化鎢顆粒是事先加入堆焊材料中，而不是在堆焊過程中重新形成的，所以堆焊方法的不同，導致對碳化鎢顆粒本身的如燒損和脫碳的影響不同，因此耐磨性也會有不同的表現。

對于手工電弧堆焊方法來說，一般堆焊工藝參數與正常手工電弧焊接一樣，比如，直徑4.0mm的焊條，堆焊電流一般為170A左右。由于電弧溫度達到4000℃以上，對碳化鎢顆粒本身有一定的燒損作用，小的顆粒由于比表面積較大，很多被燒損，然后再重新形成碳化鎢晶粒和其他組織。大的顆粒燒損相對較輕，但表面會出現一定程度的脫碳層，導致耐磨性能下降。因此一般不建議使用此方法堆焊碳化鎢。但是由于使用和操作方便，目前仍有一部分場合在使用此方法。

對于氧-乙炔堆焊方法來說，由于火焰可分為中性焰、碳化焰和氧化焰3種，為了避免碳化鎢顆粒的燒損和脫碳，盡量用溫度為2700-3500℃的碳化焰，碳化焰能提高堆焊層中的含碳量，但由于其最熱火焰的溫度也相對較低，而影響堆焊效率。

鎢極氬弧焊的溫度高達4000℃以上，在堆焊時控制焊絲的熱輸入很重要，一般是用電弧把母材加熱到鏡面狀態，然后稍微加熱焊絲，立即將焊絲端部送入電弧區。關鍵是盡量避免電弧對焊絲的過渡熔化和燒損。

目前市場上有很多種碳化鎢焊條或焊絲，結合上述堆焊方法使用時，由于碳化鎢焊條或焊絲的熔敷的機理問題，堆焊后的效果并不理想，因此希望有一種工藝能使得碳化鎢顆粒不燒損并附著在堆焊層中。但是由于碳化鎢的比重大魚普通鋼水的比重，在堆焊過程中碳化鎢顆粒會沉入焊接熔池底部，形成碳化鎢和堆焊材分層，無法使得碳化鎢顆粒懸浮在堆焊層中，也就無法形成有效的耐磨堆焊層。

2、懸浮堆焊工藝設計原理

1.將鋼制工件裝夾在安裝平臺上，并且需要堆焊的部分表面朝天，裝夾完成后對鋼制工件進行預熱。

2.調整碳化鎢供給管的下管段與鉛垂面的夾角為30°-45°，并且碳化鎢供給管的碳化鎢供給管口距離鋼制工件需要堆焊的部位表面20-35mm。

3.調整焊接裝置的水冷焊槍位于鋼制工件的堆焊區域的上方以及堆焊去域的前后向的一側；焊絲由送絲機送入水冷焊槍中，使用前啟動焊槍的冷卻水循環裝置。