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带极堆焊 发展历程回顾及为提高生产力的新技术革新 比利时苏铎铠公司 区域销售经理 ： Stijn Lambrechts 销售及市场总经理 ： Ronny Demuzere 伯乐蒂森（上海）贸易有限公司 带极堆焊应用工程师 ： 任伟锋 大中华区销售总经理 ： 陶 群 伯乐蒂森焊接技术集团公司中国石油化工技术研讨会 2005 年 11 月 北京 1 1 简介 在许多工业应用中，工程师们寻找一种即能承受力学载荷，又可抗磨损或耐腐蚀的材料…实 际上仅一种材料不能满足所有要求，而需要采用两种甚至更多种材料。这个原理适用的例子 很多，如纤维加固塑料，感光胶片等等… 在化学反应容器的材料选择中，容器必须能承受压力，同时又不能被内部接触的介质腐蚀… 不锈钢可以满足以上要求，但使用不锈钢制作整个容器显然成本太高。因此，选择价格便宜 的低合金钢用来承受容器内部的压力，同时较薄的一层不锈钢合金用来抵抗内部介质的腐 蚀。 一种最经济及流行的运用更高级合金的方法是带极堆焊。将焊带（典型 60mm 带宽）堆焊到 母材上。通过这种方式，焊带与母材一块熔融。两种材料混合凝固在一起，最终获得了一个 性能均匀的与母材有良好结合的堆焊层。 到目前为止，带极堆焊有两种焊接方法可以进行：埋弧焊 (SAW) 及电渣焊（ESW）。本文详 细介绍了两种带极堆焊方法及其区别，介绍了常用的堆焊解决方案以及最近以来的技术进 展：为达到高速堆焊而开发的高速焊剂及堆焊仅一层即可获得理想成分的单层焊剂。在此我 们主要关注石化行业内堆焊的合金： AISI308 ， AISI316 ， AISI347 ， 600 镍基合金，625 镍 基合金， 825 镍基合金，C276 镍基合金，C-22 镍基合金及双相不锈钢。 2 带极堆焊的回顾 2.1 带极与丝极的比较 带极堆焊的原理与丝极堆焊基本相同。最主要的区别在于使用宽带极取代了丝极。同时，增 加一套带极堆焊机头，机头通过拓宽导电嘴宽度来保证连续的焊带进给并提供有效的工作电 流。 带极相对丝极的主要的优势可以归纳为： • 非常均匀的焊道熔深 • 更低的母材稀释率水平，允许以更少的堆焊层达到化学成分及性能要求 • 更高的熔敷效率，意味着更高的生产率 • 均匀的熔敷金属的化学成分 • 因为堆焊层没有集中的凝固线， 所以堆焊层具有更小的裂纹敏感性 • 非常平滑的堆焊层表面，可减少堆焊焊道数量及搭接数量 • 高的可重复生产力 当准备将丝极转换成带极时，其它的关键点也必须考虑进去： • 将丝极转换成带极所需要的低的投资成本 • 采用带极也可以堆焊非常广泛的合金金属类型 • 将丝极的焊工转换为带极堆焊焊工所需的培训非常之少 2 带极相对丝极，较少的一些不足如下： • 更高的焊接热输入 • 工件的尺寸有限制（母材的厚度限制或者母材的内径要求） • 要求增加电源容量（更高的电流）。然而，如果仅仅焊接 10mm， 20mm 或 30 mm 带宽的焊带时可能就没有此要求。 现在，大部分上诉的不足已经不再是障碍，请参见 4.1 条款中关于高速电渣焊剂的阐述。 2.2 埋弧带极堆焊与电渣带极堆焊的比较 图 1 为埋弧带极堆焊原理图：焊带通过电弧进给到熔池 中，电弧所产生的热用来熔融焊带、 焊剂及母材。在熔池上方熔融的焊剂形成一个保护渣壳。 图 2 为电渣带极堆焊原理图，非常类似于埋弧带极堆焊。但不需要电弧，焊带就进给到熔池 中。而且，焊剂也形成了保护渣壳。与埋弧带极堆焊的渣壳不同，电渣带极堆焊的渣壳在液 态时是可导电的。凝固状的渣壳焦耳效应提供该焊接方法所必需的热量。而仅当电渣带极堆 焊起始时，电弧会出现。因为只要产