摘要：在当前的发展过程中，机械使用已经是工业等行业生产的重要方式之一，通过机械使用，可以提高工作效率，降低工作过程中的安全事故发生概率，减少了人力使用，保证了企业的经济效益。但是在机械的使用中，存在易损机械零件，易损机械零件多事机械的重要部分，其损害导致机械无法正常工作，耽误了工作效率，同时更换也增加了企业成本，因此需要对易损机械零件进行相应的堆焊修复，通过堆焊的使用，对零件进行一定的修复，使其可以正常工作，保证了工作效率，同时降低了施工企业成本。
关键词：修复；堆焊；机械零件；技术应用
引言
堆焊技术是焊接的重要技术之一，其施工的主要方式是在零件表面记性金属堆积，对零件的损坏部位进行合理的补充，堆焊技术的使用需要考虑零件的整体工艺，其一般对外源零件修复使用堆焊技术较多，对精明零件，或者无法添加金属的零件不能使用堆焊技术，通过堆焊技术，可以将坏损零件进行从新使用，并满足零件表面的耐磨、耐热、耐腐蚀等要求。此方法既可以用来制造新零件，也可以用于修复旧零件，如各种轴类、轴承类、轧辊类零件等，并且在汽车、工程机械、冶金、石油化工等行业也应用广泛。
1焊接修复技术
焊接技术用于修复零件使其恢复到原有的尺寸或修复裂纹与断裂时称为补焊；用于恢复零件尺寸、形状，并赋予零件表面以某些特殊性能的熔敷金属时称为堆焊。补焊和堆焊在所有的机械零件修复方法中占有重要的地位。其突出优点是：结合强度高、修复质量好、修复效率高、设备成本低、便于现场抢修等特点，应用的非常广泛。
1.1堆焊类型
1.1.1电弧堆焊
电弧堆焊其特点是设备简单，机动灵活、成本低，能堆焊几乎所有实芯和药芯焊条，目前仍是一种主要堆焊方法。常用于小型或复杂形状零件的全位置堆焊修复和现场修复。在修复过程中最好采用小电流、快速焊、窄道焊、摆动小以防止产生裂纹。大件焊接前应该预热，焊接后缓冷。
1.1.2埋弧自动堆焊
埋弧自动堆焊可分为单丝埋弧堆焊、双丝埋弧堆焊、带极埋弧堆焊。单丝埋弧堆焊是常用的堆焊方法，堆焊层平整、质量稳定、熔敷率高、劳动条件好。但稀释率较大，生产率不够理想；双丝埋弧堆焊的特点是双丝、三丝及多丝并列接在电源的一个极上，同时向堆焊区送进，各焊丝交替堆焊，熔敷率大大增加，稀释率下降10%～15%；带极埋弧堆焊熔深度比较浅、熔敷率较高，最主要的是熔焊层外形美观。
1.1.3等离子弧堆焊
特点是稀释率低、熔敷率高、堆焊零件变形小、外形美观，容易实现机械化和自动化。
2堆焊技术的发展
堆焊修复技术在焊接领域是一个相对比较成熟的技术，有着广阔的应用前景。随着企业管理水平不断提高，竞争压力下的企业越来越重视提高各种易磨损部件的寿命，更加重视对部件修旧利废和增寿工作。耐磨堆焊技术可为企业带来显著的经济效益，有着不可估量的发展前景。除了上面提到的部件需要耐磨耐蚀堆焊技术外，还有很多的部件需要耐磨堆焊防护以提高寿命，降低成本。这就要求从事耐磨堆焊材料和堆焊工艺研究的科研机构，不断跟踪国际上的先进技术和经验。同相关行业紧密合作，深入分析工件的磨损机理和破坏形式，不断研制开发适应不同工况、不同材质、不同磨损形式的耐磨堆焊材料和堆焊工艺技术，为我国耐磨堆焊技术的应用发展做出贡献。
3堆焊技术的特点
堆焊修复技术区别于其他焊接，首先是焊接的对象不同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它是针对易磨损、腐蚀或磨损失效、腐蚀失效后的机械零件，堆焊修复必须根据不同的对象来选定不同的焊接材料、方法及工艺；其次，在堆焊修复技术中还应考虑零件本身焊接维修的经济性，即要能将新材料、新工艺、新技术较快地应用到机械维修中来，还应能根据各种修复办法的特点，创造出新的修复方法。目前国内市场许多部件的维修主要靠特种焊条来完成。随着药芯焊丝技术的发展，越来越多的堆焊修复转向用药芯焊丝来完成。
4机械零件的修复技术
机械零件的修复方法很多，主要有机械加工修理技术、塑性变形修复技术、焊接修复技术、热喷涂技术、电镀修复技术、黏结修复技术、研磨技术等。归纳起来主要有3大类：一是修理尺寸法，即对已磨损的零件进行机械加工，使其重新具有正确的几何形状（改变了原有尺寸）；二是名义尺寸修理法，即利用堆焊、喷涂、电镀和黏结等方法增补零件的磨损表面，然后再进行机械加工，并恢复其名义尺寸、几何形状及表面粗糙度等；三是特别修复技术，改变零件的某些性能，或利用零件的金属的塑性变形来修复零件磨损部分的尺寸和形状，如镦粗法、挤压法、扩张法等。机械加工是零件修复最主要、最基本的方法，具有简单易行、质量稳定可靠、修理成本低、应用广等特点。它可以作为一种独立的手段直接修复零件，也可以是其他修复方法的工艺中的准备或最后的工序。当采用名义尺寸修理法修复零件时，经过堆焊、喷涂、电镀等技术修复的零件表面，仍需经过机械加工才能达到配合精度和表面粗糙度的要求。例如，空心活塞销外圆磨损后，一般用镀铬法修复后进行外圆磨削加工；但若没有镀铬设备时，可用扩张法进行修复，扩张后的活塞销应按技术要求进行热处理，然后磨削其外圆，直到达到尺寸要求。机械零件修复的依据主要是故障现象、零件的材料及其工艺性能、受损类型及损伤程度等。具体在制定修复方案时，要结合修复工艺对零件材质的适应性、各种修复工艺能达到的修补层厚度、零件尺寸和结构的限制、修复后的强度等因素综合考虑。
5堆焊修复技术发展趋势
随着计算机技术、自动控制技术及人工智能技术的发展，自动化与智能化将成为堆焊技术及其装备的重要发展方向。
5.1自动化
随着自动控制技术的发展，越来越多的堆焊设备中引入PLC和步进电机，从而实现对堆焊电流、电弧电压、焊剂输送量、堆焊速度等工艺参数的精确控制；另外在堆焊系统中引入数控系统，可以控制焊枪和工件的相对运动，通过调节相关的堆焊参数，可以在一定范围内对堆焊层的厚度、宽度、硬度等性能指标进行优化调整。
5.2智能化
由于堆焊工艺过程非常复杂，涉及多学科交叉融合，其生产工艺、操作及质量都严重依赖于工人的经验和技能，因此人工智能在堆焊修复技术的发展中具有十分重要的意义。例如，在堆焊工艺实施前进行计算机模拟仿真优化堆焊工艺参数，在焊剂组分优化控制中引入遗传算法或神经网络技术，可有效防止因堆焊修复方法、修复材料及工件形状不同产生的堆焊修复失效问题；在堆焊过程控制中引入视觉传感技术，建立知识模型和专家推理系统，实现焊接质量预测和熔池动态过程与成型质量的智能控制。
6总结
随着全球制造业竞争的加剧，提高易损机械零件的修复效率和质量，对保证企业的正常生产、降低维修成本、提高产品竞争力都有重要影响。堆焊修复技术在机械零件失效修复中具有广阔的应用前景，其技术发展和装备的自动化和智能化水平的提高，对于我国制造业的转型升级也具有十分重要的现实意义，对堆焊系统的自动化、智能化、机器人与柔性焊接等焊接先进制造技术的研究与应用，将成为我国制造业赶超发达国家先进水平的重要途径。
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论文作者:闫炜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
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