[发明专利]一种用于外圆大面积司太立合金耐磨堆焊的组合堆焊方法

说明书

本发明涉及焊接技术领域，由于目前缺少能够在进行大面积等离子堆焊过程中不产生裂纹同时能够保证堆焊后的堆焊层硬度能够满足标准ROC‑MR的要求的堆焊方法，本发明提供了一种用于外圆大面积司太立合金耐磨堆焊的组合堆焊方法：对工件待堆焊面进行清理，再将待堆焊面划分为若干块连续焊面，每两块相邻的堆焊层之间留有空隙；将先将工件整体加热，保持温度，使用焊粉对连续焊面逐个进行采用等离子弧连续堆焊，然后将工件进行第一次热处理，处理后将工件冷却至室温；再将工件加热至600℃以上，保持温度，使用焊丝对空隙进行补焊，形成补焊层，对补焊层进行第二次热处理，随后将工件冷却至室温。本发明具有无裂纹，同时兼具有良好的硬度和耐磨性的优势。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言涉及一种用于外圆大面积司太立合金耐磨堆焊的组合堆焊方法。

背景技术

堆焊是用电焊或气焊法把金属熔化，堆在工具或机器零件上的焊接方法。其具有经济快速的优势，目前常用的堆焊方法有等离子堆焊，氩弧焊，氧乙炔焊等方式，其中等离子堆焊是以等离子弧作为热源，应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，等离子束离开后自激冷却，形成一层高性能的合金层，从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺，等离子具有结合强度高，稀释率低，堆焊层组织致密，堆焊效率高的优势，因此具有较为广泛的应用。

申请号CN201210447249.8的专利公开了一种燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法，一、对工件焊接区域进行清理；二、采用炉窑设备对工件加热；三、使用直流氩弧焊机对工件焊接司太立合金；四、工件无裂纹焊接缺陷后，对其进行热处理，即完成了燃气轮机燃烧室司太立合金的堆焊，但是在进行大面积司太立合金外圆等离子堆焊时，如果工件尺寸较大，此时需要连续堆焊的面积也会较大，此时如果对堆焊层的厚度要求较大时，焊接过程中累加的残余应力较大，在堆焊层很容易产生裂纹，而且由于一些特定的部件对于堆焊层硬度和耐磨性具有较高的要求，如快堆泵轴承等部件，针对这些部件的堆焊过程不能通过降低堆焊层硬度来减少裂纹产生。目前国内没有公开一种能够在进行大面积等离子堆焊过程中有效控制裂纹产生同时能够保证堆焊后的堆焊层硬度能够满足标准RCC-MR的要求的堆焊方法。

因此目前需要一种堆焊层无裂纹产生同时堆焊层兼具有良好的硬度和耐磨性的用于外圆大面积堆焊的组合堆焊方法。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种用于外圆大面积司太立合金耐磨堆焊的组合堆焊方法，本发明采用以下技术方案：

一种用于外圆大面积司太立合金耐磨堆焊的组合堆焊方法，包括以下步骤：

对工件待堆焊面进行清理；

将所述的工件待堆焊面划分为若干块连续焊面，所述的每两块相邻的堆焊层之间留有空隙；

将所述的先将工件整体加热至500-550℃，保持温度，使用焊粉对所述的连续焊面逐个采用等离子弧进行连续堆焊，在所述的焊面上堆焊出堆焊层；

将经过步骤（3）处理的工件进行第一次热处理，然后冷却至室温；

将经过步骤（4）处理的工件加热至600℃-650℃，保持温度，使用焊丝对所述的空隙进行补焊，形成补焊层，对所述的补焊层进行第二次热处理，将工件冷却至室温。

首先本发明为了解决由于堆焊的面积较大，造成的焊接过程中累加的残余应力较大，在堆焊层很容易产生裂纹的问题，将工件待堆焊面划分为若干块连续焊面，此时采用等离子弧连续堆焊的方法在工件外圆上进行连续堆焊，这样每一块堆焊层的面积均可以控制在较小的范围内，从而可以降低堆焊层内部的应力，从而保证堆焊层上不产生裂纹。其次本发明的堆焊层部分的堆焊采用等离子弧焊，机械化程度高，工作效率高，后期补焊采用手工氩弧焊，电弧能量密度更低，焊道两侧温度场更加平缓，焊接应力更小，开裂风险更小。

作为优选，所述的每块堆焊层的面积小于等于1平方米，所述的空隙的宽度为10-20cm。