手工电弧堆焊的原理和特点

　　电弧堆焊是目前一种主要的堆焊方法。它利用焊条或电极熔敷在基材表面进行堆焊。采用的是量大面广的焊条电焊机，设备简单、移动灵活、成本低，几乎所有的实芯和药芯焊条均能用，应用广泛。

　　图6.23示出了手工电弧焊原理图，通过用焊条端部刮擦工件引燃电弧，电弧热量熔化工件表面，形成熔池；同时焊条钢芯在电弧热量作用下熔化，形成熔滴，穿过电弧过渡到熔池中。电弧前移后，熔池凝固形成焊缝。焊接过程中必须很好地控制熔池才能形成高质量的焊缝。熔池的尺寸及熔深大小决定了熔池中液态金属的重量，而液态金属的重量影响熔池金属的控制难易程度。焊接电流过大时，熔深过大，而体积过大的熔池很难控制。

　　增大焊接速度可减小熔池的体积。在非平焊位置焊接时，液态金属容易流出熔池，导致焊接缺陷。这种情况下，焊工可通过调节焊接参数或电弧运行轨迹（运条方式）来控制熔池。凝固的焊缝金属覆盖着一层药皮形成的焊渣。电弧被焊条药皮分解出的保护性气体所包围。熔化的焊条钢芯大部分过渡到熔池中，但也有一小部分飞溅到熔池之外。

　　采用等离子弧堆焊技术获得的复合堆焊层质量稳定可靠。复合材料等离子弧堆焊技术的最新进展可使堆焊层达到无气孔，裂纹及碳化物烧损，熔解等缺陷。碳化物颗粒在堆焊层中分布均匀。耐磨材料堆焊层耐磨性高，在磨损严重的工况条件下，复合堆焊层的耐磨性表现尤为突出，可较通常的铁，钴，镍基合金表面保护层提高耐磨使用寿命几倍甚至十几倍。具有较高的结合强度。由于堆焊层与被保护工件表面是冶金结合，因此可以满足很高的强度要求。同热喷涂获得的复合耐磨保护层比较，堆焊层结合强度是热喷涂层结合强度的3—8倍。复合堆焊层能满足一定的抗冲击要求。

　　例如，水泥生产设备的石灰石破碎机锤头，由于在磨损过程中所受的冲击力较大，一般采用高锰钢材料，使用寿命较低，在表面堆焊高碳高铬合金后，易造成堆焊层破碎剥离，若采用复合耐磨堆焊层可避免这种情况发生，并且耐磨性明显提高。可实现高教自动化生产，降低工人劳动强度，改善作业条件。