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近幾年用高合金粉塊堆焊風(fēng)機(jī)葉片的方法，修復(fù)了100臺(tái)左右的風(fēng)機(jī), 取得了提高風(fēng)機(jī)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。
　1.　葉片強(qiáng)化方法及材料的選擇
　1.1　選擇



唐山某風(fēng)機(jī)修理廠，近幾年用高合金粉塊堆焊風(fēng)機(jī)葉片的方法，修復(fù)了100臺(tái)左右的風(fēng)機(jī), 取得了提高風(fēng)機(jī)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。
　1.　葉片強(qiáng)化方法及材料的選擇
　1.1　選擇強(qiáng)化方法
該廠在試板上分別進(jìn)行了氧乙炔噴焊與電弧堆焊的對(duì)比試驗(yàn)。噴焊加熱速度慢、 加熱時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致試件變形嚴(yán)重；而電弧堆焊加熱時(shí)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(chǎn)制造葉輪的過(guò)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(huì)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(fù)合化合物，影響耐磨性的提高；而采用唐山友達(dá)特種焊材有限公司生產(chǎn)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(jià)格比碳化鎢便宜。
　2 堆焊工藝　
　　工藝是影響堆焊質(zhì)量的重要因素。根據(jù)對(duì)葉輪的要求，把堆焊葉片的工藝重點(diǎn)放在了降低稀釋率和減少焊后變形這兩個(gè)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(shù)量的百分比。葉輪母材一般為 Q235 或 16 Mn。母材熔化后對(duì)耐磨合金材料起稀釋作用，會(huì)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(jìn)行了工藝試驗(yàn)。分別采用不同規(guī)范參數(shù)對(duì)各組試件堆焊，然后比較各組的硬度值結(jié)果，選擇出較理想的工藝規(guī)范。 試驗(yàn)時(shí)，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(zhì)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(jī)，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(zhǎng)焊把(減少碳弧對(duì)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(yàn)結(jié)果如表 2 所示。

　　表 2　工藝規(guī)范對(duì)堆焊層硬度的影響
試件組 電流I/A 電壓 U/V 焊接時(shí)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(rèn)為：采用第 3 試件組的工藝規(guī)范效果最好。 為減少母材熔化量，應(yīng)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(guò)小，會(huì)使耐磨合金粉塊不易熔化，導(dǎo)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(guò)試驗(yàn)才能找到最佳組合。 焊工操作時(shí)需注意以下兩點(diǎn)：
　(1) 電弧擺動(dòng)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(dòng)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(yàn)收時(shí)不僅需作靜、動(dòng)平衡試驗(yàn)，還需各表面的尺寸、 形狀及位置滿足偏差要求。由于堆焊會(huì)使葉輪受熱不均勻，產(chǎn)生焊接應(yīng)力，導(dǎo)致焊接變形等，故還需采取適當(dāng)工藝措施，才能把葉輪變形控制在公差范圍內(nèi)。 在堆焊時(shí)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(zhuǎn)動(dòng)葉輪，在對(duì)稱葉片相應(yīng)位置，堆焊另一粉塊。如此循環(huán)往復(fù)，直至把各葉片堆焊完畢。以此順序堆焊，可使葉輪前、 后盤(pán)均勻收縮，并可避免熱應(yīng)力過(guò)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(guò)程中發(fā)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(bǔ)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(yīng)力變小。這與降低稀釋率的要求是一致的。
關(guān)于生產(chǎn)工藝制造風(fēng)機(jī)耐磨葉片的技術(shù)要求，一定要選好焊接材料。