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山东德运焊业有限公司 技术部
sir模型2008年10月
堆焊药芯焊丝及其应用
药芯焊丝虽然已有六十多年的历史，但广泛应用还是近十几年的事，其主要原因在于它的制造工艺及其焊丝内填充药粉不成熟和不完善。直到二十世纪90年代后，人们才逐渐掌握了各种药芯焊丝的配粉和制造技术，其应用才蓬勃发展起来。
近年来，我国药芯焊丝的发展和应用也越来越受到重视，除加强国内研制开发外，还与国外合作，引进了国外的先进设备和技术，开始大力推广和应用。
众所周知，堆焊是硬面领域的一个重要分支，也是焊接领域中的一个重要分支，其物理本质、冶金过程和热过程的基本规律与一般焊接没有区别。
堆焊技术可用于零件的修复和制造，能增加零件表面的耐磨、耐热、耐蚀等性能，其产品是一种复合零件，其效果既能提高零件的使用寿命，又能大量减少贵金属的消耗，经济效益和社会效益都非常显著。
采用药芯焊丝堆焊制作堆焊层，与其他硬面工艺相比，有非常明显的优点：
1、与合金粉末热喷涂（焊）相比，药芯焊丝堆焊层厚度不受限制，而粉末涂层厚度一般不超过5mm；其堆焊层的结合强度与一般焊接相当（＞750MPa），而粉末涂层结合强度有20~250Mpa。
2、用药芯焊丝堆焊其焊材利用率为97%，而手工电焊条堆焊材料的利用率为55%~65%，热喷涂（焊）合金粉末的材料利用率50~80%。
城市让生活更糟糕3、用药芯焊丝能制造出实心焊丝不能制造的高合金、高硬度材料。
4、用药芯焊丝比实心焊丝更容易调整成分，能适应中、小批量生产，方便灵活，制造成本也低。
5、药芯焊丝堆焊速度为8~12kg/h，而手工电焊堆焊速率为1~3kg/h，气焊堆焊速率为1~4kg/h。堆焊不但速度快，而且堆焊层表面比较平整，操作方便，容易掌握。
以上是药芯焊丝堆焊的优点，在制作大面积硬面时，更显突出。
从武侠到玄幻堆焊药芯焊丝的制造方法有两种：一种是用低碳钢或不锈钢镍、钴带材，经多辊连轧机轧成U型，将预配置好的合金粉末（如合金成分、粒度分布、一定的比重和流动性等）填充进去，在连续轧制封闭开口形成有缝药芯焊丝。这种药芯焊丝的接缝是靠机械咬合的，咬合的形式有各种各样，典型的有两种：对接和搭接。这三种药芯焊丝的断面基本为O型，适宜用来制造填充率较高的堆焊药芯焊丝。药芯焊丝的另一种制造方法是采用振动装置，将具有一定技术条件的粉末，如化学成分、粒度分别、松装密度、流动性等，经特殊混料工艺混合后，经烧结处理后填充到一卷直径稍大的管子中，经拉拔工艺形成无缝药芯焊丝。无缝药芯焊丝与有缝药芯焊丝比较有如下优点：
1、填充完全密封在管子内，不受外界大气、水分的影响；
2、同心度好，较大改善了药芯焊丝的导电性和电弧稳定性；
初中物理新课程标准 3、表面光洁和实心焊丝一样，有利于进丝，不容易磨损导电嘴；
4、焊丝不易因弯曲而导致沿长轴开裂，有利于搬运和使用；
5、表面可以镀铜，防锈保护，有利于长期储存。
无缝药芯焊丝虽然具有上述优点，但因其制造成本太高，售价高，很少被使用。
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堆焊药芯焊丝的直径一般在Φ1.2mm~Φ4.8mm之间，根据堆焊工件的尺寸、焊机功率大小以及堆焊层的要求等选择药芯焊丝的直径。在堆焊过程中管皮和芯部装填的铁合金或金属粉末，将合金化为堆焊合金层。这种合金化（或称渗合金）方式，过渡系数高，堆焊层成分均匀，堆焊合金成分范围大，是其他任何堆焊渗合金方法不可比拟的。
常用堆焊药芯焊丝分为埋弧焊丝、气保护焊丝和自保护焊丝（或称明弧焊丝）三种类型。前者通过焊丝芯中铁合金（或金属）来调整堆焊金属合金的成分，焊接时依靠焊剂造渣来保护堆焊熔池，从而得到高质量的堆焊合金层。而自保护焊丝的焊芯组成成分除铁合金外，
还含有一定的稳弧剂、脱氧剂、造渣剂和造气剂，故堆焊时不需另加保护气体和焊剂，具有方便灵活的优点。浆纱机
埋弧焊用焊剂按其化学成分可分为两类：即酸性焊剂和碱性焊剂。为了使堆焊层的质量达到理想的要求，使用与焊丝匹配的焊剂十分重要。碱度[B1]的概念是用来描述判别一种焊剂酸碱度的。现有大量配方，普通的一种配方如下：
碱度较高（大于1）的焊剂称为碱性焊剂，碱度较低（小于1）的焊剂称为酸性焊剂。酸性焊剂对堆焊层化学成分和氧含量影响较大（焊剂中的MnO、FeO含量增加，堆焊层中的Mn和[O]含量快速上升），而碱性焊剂的影响小得多。如使用的焊剂与该种药芯焊丝所匹配的焊剂不相同，会使堆焊出来的焊层不理想，其原因是焊丝的化学成分已考虑到匹配焊剂的作用。然而也有人采用通过焊剂未完成堆焊层渗合金的目的。因此，不同厂家生产的埋弧焊丝都有或推荐使用某种匹配焊剂，以保证堆焊层的性能。但也有用户自己配置焊剂的，以达到某些性能的特殊要求。
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