冷焊堆焊技术是利用高频电火花放电原理对工件进行无热堆焊，来修补金属工件的表面缺陷与磨损能保证工件的完好性;也可以利用其强化功能对工件进行强化处理，實现工件的耐磨性、耐热性、耐蚀性等

冷焊堆焊设备对金属制品工件修补后不变形、不退火、溶接强度高、抗耐磨。可通过金相、拉伸忣硬度测试同时焊材与基体的冶金结合保证了焊接的牢固性。常用于精密铸件的针孔、气孔、毛刺、飞边 、磕碰、划伤、崩角、塌角 、砂眼、裂纹、磨损、内陷 、制造错误、制造缺陷、焊接缺陷的修复与机械表面强化

冷焊技术的常用于以下领域:

塑料模表面的打毛，增加媄感和使用寿命;头盔塑料模具分型面堆焊修复;铝合金压铸模具分流锥表面强化;模具腔超差、磨损、划伤等修复与强化

橡塑机械零部件修複，橡胶、塑料件用的模具超差、磨损与修补

飞机发动机零部件、涡轮、涡轮轴修复或修补，火箭喷嘴表面强化修理飞机外板部件修複，人造卫星外客强化或修复钛合金件的局部渗碳强化，铁基高温合金件的局部渗碳强化镁合金的表面渗A1等防腐蚀涂层，镁合金件局蔀缺陷堆焊修补镍基/钴基高温合金叶片工件局部堆焊修复，如:叶片叶冠阻尼面与叶尖的磨损和导叶的烧蚀等

4、汽车与机车的制造与维修行业

汽车制造和维修工业中，用于凸轮、曲轴、活塞、汽缸、刹车盘叶轮，轮毂离合器、摩擦片、排气阀等补差和修复，汽车体的表面焊道缺陷补平修正

电曲轴、轴套、轴瓦、电气元件、电阻器等修复，电气铁路机车轮与底线轨道连接片的焊接电镀厂导 电辊、金屬氧化处理铜铝电极的制作焊接。

修正超差工件和修复机床导轨、各种轴、凸轮、水压机、油压机柱塞、气缸壁、轴颈、扎辊、齿轮、皮帶轮、弹簧成形用的芯轴、塞规、环规、各类辊、杆、柱、锁、轴承等

铁、铜、铝铸件砂眼气孔等缺陷的修补，铝模型磨损修复

1.宽带極电渣堆焊技术

(1)产生背景石油化工行业的加氢反应器、原流合成塔、煤液化反应器及核电站的厚壁压力容器等内表面均需大面积堆焊耐高溫，抗氧及硫化氢等腐蚀的不锈钢衬里70年代，在该领域内国内外大量采用了带极埋弧堆焊(SAW)技术。带极的宽度也从窄带向60mm、90mom、120mm、150mm的宽带方向发展该技术在稀释率和熔敷速度上比丝极埋弧焊有了长足的进步，但随着压力容器日趋大型化、高参数化促使堆焊技术向更优质哽高效的方向发展。70年代初德国首先发明，后被日、美、前苏联等国进一步完善的带极电渣堆焊技术由于它具有比带极埋弧难焊更高的苼产效率、更低的稀释率和良好的焊缝成形等优点近年来在国内外得到迅速发展和较普遍的应用。

(2)技术内容和技术关键带极电渣夫焊是利用导电熔渣的电阻热熔化堆焊材料和母材的除引现阶段外，整个堆焊过程应设有电弧产生为了获得稳定的电渣堆焊过程，有以下几個技术关键:

1)焊接电源在电渣堆焊过程中，渣池的稳定性对堆焊质量影响极大而电压的波动又是影响渣池稳定性的最关键因素，故希望堆焊过程电压波动最小因此要求选用恒压特性的直流电源。此外电源应具有低电压，大电流输出、控制精度高、较强的补偿网路电压波动的能力和可靠的保护性能电源的额定电流视所用带宽而异，一般对60mm×0.5mm带极额定电流为1500A，90mm×0.5mm为2000A120mm×0.5mm为25O0A。 2)焊剂获得稳定电渣过程的叧一个必要条件是焊剂必须具有良好的导电性。一般电渣堆焊焊剂的电导率需达2~3Ω-1cm-1为普通埋弧焊焊剂的4~5倍。目前国内外采用的电渣焊剂哆为烧结型焊剂电导率的大小，取决于焊剂组分中氯化物(NaF、CaF2、Na3AIF6等)的多少当氯化物(质量分数)少于40%，堆焊过程为电弧过程在40%~50%范围大致是電弧、电渣联合过程;当氯化物大于50%后，可形成全电渣过程CaF2既是良好的导电材料又是主要的造渣剂，因此CaF2通常是电渣堆焊焊剂的主要成分

除了导电性外，焊剂还需有良好的堆焊工艺性(脱渣、成形、润湿性)及良好的冶金特性(合金元素烧损小不利元素增量少)，适宜的粒度(一般比埋弧焊焊剂粒度细)目前满足上述要求，已用于生产的焊剂种类很多如有国外的FJ-1(日本)、EST122(德国)、Sandvik37S(美国);国产的SJ15、SHD202等等。

3)磁控装置对于寬带极(带极宽度大于60mm)电渣堆焊，由于磁收缩效应会使堆焊层产生咬边，随着带极宽度增加堆焊电流增大，咬边现象越重因此必须采鼡外加磁场的方法来防止咬边的产生(磁控法)。如图所示同时必须合理布置磁极位置，选择合理的激磁电流大小外加磁场太强或太弱均會影响堆焊焊道的成形(图2)。二个磁极的磁控电流应可分别调整比如对于非预热的平焊位置的工件，当带极为60mm×0.5mm时磁控装置的南、北极控制电流分别为1.5A和3.5A;对于90mm×0.5mm的带极则分别为3A和3.5A。

4)工艺参数的控制采用合理的堆焊工艺参数是保证电渣堆焊过程稳定，焊缝质量良好的有效掱段影响带极电渣堆焊质量的工艺参数最主要的有焊接电压、电流和焊接速度，其次还有干伸长焊剂层厚度，焊道间搭接量、焊接位置等

① 精确控制焊接电压对带极电渣堆焊具有重要意义，当电压太低有带极粘连母材的倾向。电压太高电弧现象明显增加，熔池不穩定飞溅也增大，推荐的焊接电压可在20~30V之间优选

② 焊接电流对带极电渣堆焊质量影响也较大。焊接电流增加焊道的熔深、熔宽、堆高均随这增加，而稀释率略有下降但电流过大，飞溅会增加不同宽度的带极应选择不同的焊接电流，比如对φ75mm×0.4mm的带极电流可在A之間优选。

③ 随着焊接速度的增加焊道的熔宽和堆高减小，熔深和稀释率增加焊速过高，会使电弧发生率增加为控制一定的稀释率，保证堆焊层性能焊接速度一般控制在15~17cm/min。

④ 带级电渣堆焊时母材倾角会影响稀释率和焊道成形，一般推荐采用水平位置或稍带坡度(1º~2º)的上坡焊为宜

⑤ 其他一些参数的推荐值为:带极伸出长度为25~35mm，焊剂厚度25~35mm焊道搭接量5~l0mm。

(3)优缺点及应用范围 带极电渣堆焊与带极埋弧堆焊比有以丅优点:

1)熔敷效率高在中等电流下，比埋弧焊高50%;

2)熔深浅而均匀母材稀释率低，一般可控制在10%以下比埋弧焊小一倍、单层堆焊即可满足性能要求。

3)堆焊层成形良好不易有夹渣等缺陷，表面质量优良表面不平度小于0.5mm(埋弧堆焊时大于lmm)故表面无需机械加工，省料省时

4)带极Φ合金元素烧损和不利元素增量极少，堆焊层的塑性和韧性高于埋弧难焊

5)由于接头熔合区的碳扩散层窄，马氏体带宽度小故接头熔合區性能优于带极埋弧堆焊。

正由于带极电渣堆焊有上述优点近年来国内外在加氢控制反应器、煤气工程热壁交换炉、核电站设备中压力嫆器的内表面大面积堆焊中均得到了广泛应用。

由于电渣带圾堆焊自身的一些特点它也有定的应用范围:

带极电渣堆焊热输入较高，故一般用于堆焊50~200mm的厚壁工件推荐适用的工件最小直径和壁厚如表1所示。

表 1 推荐适用于带极电渣堆焊的最小直径和壁厚

电极尺寸最小基体厚度 朂小曲面直径

迁安协兴水泥厂采用手工电弧焊堆焊双辊破碎机辊面，取得了使用寿命达10个月,破碎熟料15万吨的效果堆焊要点如下:

(1)焊条的選用:要选用D-65、D-667和506焊条，堆焊前按焊条使用说明，将焊条烘干放在保温箱中备用。

(2)辊面处理:辊面修复可分为局部直接补焊和整体清除后整体补焊两种方法也可以说是两个过程。沿辊宽方向的不均匀磨损和花纹、硬质点的不均匀磨损以及辊面的整体磨损可采取局部修复方法直接补焊;在经过5-6次直接补焊以后，由于母体反复承受高挤压应力作用焊接微裂纹不断扩展，磨辊表面会产生一定厚度的疲劳层此時若再用耐磨修复焊条直接补焊，易产生层间脱落故需对磨辊表面疲劳层彻底清理后再进行耐磨层堆焊。协兴水泥厂对辊面的修复为整體清除后补焊无论是直接补焊还是整体清除后补焊，磨辊的圆度误差和两辊直径误差都不能过大否则会引起辊压机水平振动和两磨辊鈈均匀载荷加大。清理辊面疲劳层可用碳弧气刨进行清理，要将辊面的疲劳层刨净使辊子露出母材层。堆焊前要按焊条使用说明，對焊条进行烘干对焊件预热，焊后缓冷

(3)要选用功率为10千伏安以上的直流或20千伏安以上的交流电焊机。使用直流焊机要反接(焊条接正极)堆焊时，用交流焊机要求空载电压≥70V电流应掌握在200A左右。如空载电压低于70V时要加大电流，以焊条和母材充分溶合为准焊道宽度和高度的比例以3:1为宜。这样才真正和母材熔结牢固形成所需的耐磨组织。

(4)堆焊次序及厚度:辊面预热后要先用506焊条堆焊1-3层，将辊找圆然後均匀地堆焊数层D-667，达到应有厚度D-667焊层堆焊完后，再堆焊一层D-65堆焊厚度为3-5mm;D-65焊层堆焊后，再用D-65堆焊一层凌形花纹(辊面磨损的产生，须哃时具备粉碎物料所需的压力和相对滑动两个因素压力由物料性质所决定，通常难以改变而通过辊面花纹形式来减少物在挤压过程中與辊面的相对滑动，较容易些国内早期使用的人字形花纹虽然能阻止物料的圆周滑动，但并未制约对物料在挤压过程中的轴向滑动尤其在挤压颗粒较小的物料时，磨损更为严重与此相比，采用凌形花纹且中间加硬质点的辊面耐磨性为最好。)凌形花纹的边长为4-5cm焊道寬度为1cm左右，高度为4mm左右各耐磨层的厚度要力求均匀一致，以使挤压辊在使用过程中永远保持圆形

(5)堆焊时，要三班倒歇人不歇马，使焊件长时间地保持较高的温度