電廠水泥廠風機葉片耐磨堆焊磨損修復專用焊條德國法奧迪耐磨焊條V-100P
唐山某風機修理廠，近幾年用德國法奧迪耐磨焊條V-100P堆焊風機葉片的方法，修復了100臺左右的風機, 取得了提高風機葉片使用壽命4倍左右的效果，探索出了較理想的堆焊工藝。 
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  　1.　葉片強化方法及材料的選擇 
  　1.1　選擇強化方法 
    該廠在試板上分別進行了氧乙炔噴焊與電弧堆焊的對比試驗。噴焊加熱速度慢、 加熱時間長，導致試件變形嚴重；而電弧堆焊加熱時間短，試件變形較小，但稀釋率較高。因葉輪的形狀及剛度等原因，葉輪變形后校形較困難，加之在生產制造葉輪的過程中，葉輪本身已有一定的制造偏差，故為保證葉輪的尺寸及形位偏差這一基本要求，采用變形較小的電弧堆焊方法。 
  　1.2　選擇材料 
　　受磨料磨損的工件，一般選用碳化鎢或高鉻合金鑄鐵作為堆焊材料。但采用電弧堆焊的方法，會使碳化鎢原始顆粒大部分熔化，在堆焊層析出硬度并不算高的含鎢復合化合物，影響耐磨性的提高；而采用唐山友達特種焊材有限公司生產的Fe-05高鉻合金粉塊作為堆焊材料，可使堆焊層含有 Cr7C3 高硬相，且其價格比碳化鎢便宜。 
   　2 堆焊工藝　
　　工藝是影響堆焊質量的重要因素。根據對葉輪的要求，把堆焊葉片的工藝重點放在了降低稀釋率和減少焊后變形這兩個方面。
     2.1　降低稀釋率 　
　　　堆焊層的稀釋率，反映了堆焊層中母材熔入數量的百分比。葉輪母材一般為 Q235 或 16 Mn。母材熔化后對耐磨合金材料起稀釋作用，會降低堆焊層合金化的效果，影響耐磨性。 在保證母材與耐磨合金相互熔合的前提下，降低稀釋率就是減少母材熔化量。為此，該廠在正式堆焊葉輪前，進行了工藝試驗。分別采用不同規范參數對各組試件堆焊，然后比較各組的硬度值結果，選擇出較理想的工藝規范。 試驗時，把試件分成 6 組，每組 3 塊試板，試板尺寸為 120 mm×50 mm×6 mm；材質與葉輪相同，均為 Q235；耐磨合金粉塊尺寸為 90 mm×30 mm× 3 mm；使用 AX1-500 直流弧焊機，采用直流正接(正接較反接熔深淺)；用直徑 10 mm 碳精棒作電極(電極直徑大，可減小電流密度)；特制加長焊把(減少碳弧對人體的烘烤)。每塊試板上堆焊一塊耐磨合金粉塊，堆焊層硬度值按每組試件平均值記錄。試驗結果如表 2 所示。 

　　表 2　工藝規范對堆焊層硬度的影響 
試件組 電流I/A 電壓 U/V 焊接時間 硬度(HRC)
1 280～300 25～30 2′15〃 54
2 300～320 25～30 1′50〃 58
3 330～350 25～30 1′30〃 61
4 360～380 25～30 1′20〃 53
5 400～420 25～30 1′05〃 58
6 430～450 25～30 58〃 56
　　　該廠認為：采用第 3 試件組的工藝規范效果{zh0}。 為減少母材熔化量，應注意使堆焊電流減小、 電壓降低、 堆焊速度加快；但堆焊電流過小，會使德國法奧迪耐磨焊條V-100P不易熔化，導致堆焊速度減慢。欲使堆焊速度加快，又需加大堆焊電流。這一矛盾只有通過試驗才能找到{zj0}組合。 焊工操作時需注意以下兩點：
     　(1) 電弧擺動幅度盡量小，以剛超出粉塊邊緣為宜，但不可咬邊； (2) 采用坡度為 5°～10° 的下坡焊，使熔池流動方向與施焊方向一致。 
   　2.2　控制葉輪變形量 
　 堆焊后的葉輪，在驗收時不僅需作靜、動平衡試驗，還需各表面的尺寸、 形狀及位置滿足偏差要求。由于堆焊會使葉輪受熱不均勻，產生焊接應力，導致焊接變形等，故還需采取適當工藝措施，才能把葉輪變形控制在公差范圍內。 在堆焊時采取了以下工藝措施： 
     (1) 保證焊接順序 
　 在每一葉片上堆焊完一塊粉塊后，轉動葉輪，在對稱葉片相應位置，堆焊另一粉塊。如此循環往復，直至把各葉片堆焊完畢。以此順序堆焊，可使葉輪前、 后盤均勻收縮，并可避免熱應力過于集中，減少焊接變形。 　
　　(2) 錘擊焊縫
 葉輪變形是由于堆焊層在冷卻過程中發生縱向、 橫向收縮造成的。每堆焊完一粉塊，用小錘輕擊，延展堆焊層，可補償部分收縮量，減少變形。 
　　(3) 減少線能量 減小線能量能使葉片受到的熱輸入量減少，熱應力變小。這與降低稀釋率的要求是一致的。