3.1　堆焊工藝

工藝是影響堆焊質(zhì)量的重要因素。根據(jù)對葉輪的要求，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。

3.1.1　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，在正式堆焊葉輪前，進(jìn)行了工藝試驗(yàn)。作者分別采用不同規(guī)范參數(shù)對各組試件堆焊，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)；特制加長焊把(減少碳弧對人體的烘烤)。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)范對堆焊層硬度的影響

作者認(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。

3.1.2　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)[4，5]。

在堆焊時(shí)采取了以下工藝措施：