自動堆焊機
一、堆焊的特點
堆焊是用焊接方法在工件表面堆敷一層具有一定性能材料的工藝過程，目的是增加零件的耐磨、耐熱、耐腐蝕等方面的性能。堆焊是焊接技術領域的一個重要的分支，在國民經濟的各個部門獲得廣泛應用。在一些工業發達國家，每年堆焊在零件上的金屬多達幾十萬噸。
堆焊的最大優點是能充分發揮材料的性能優勢，達到節約用材和延長零部件使用壽命等目的。堆焊作為材料表面改性的一種經濟而快速的工藝方法，越來越廣泛地在各個工業部門得到應用，隨著各種堆焊方法日益廣泛地被應用，手工電弧和氧-乙炔堆焊方法不能滿足使用要求。對于堆焊方法來說，總是希望堆焊效率盡可能高，而且隨著堆焊件尺寸的增大，更迫切要求高效率的堆焊方法，為此發展了各種自動化堆焊方法，所開發的堆焊材料和堆焊方法很多是圍繞著“優質、高效、低稀釋率”這一總體目標進行的。
二、堆焊的用途
堆焊技術是將堆焊合金熔敷在金屬材料或零部件表面，以獲得特定的表面層性能和表面尺寸。表面堆焊可用于制造新的部件，也可用于修復表面損壞的部件，以恢復其使用性能。在材料表面堆焊大多以延長設備或零部件的服役壽命為目的，少數情況下也用于單純以恢復零件尺寸為目的的場合。
1、零部件的修復
機器設備零部件，例如磨煤輥、軋輥、軸類、工模具、農機零件、挖掘機件等，經過一段時間運行后會發生磨損、腐蝕等，其工作性能和工作效率下降，甚至失效。利用堆焊方法能將其快速修復并繼續使用，起到延長設備使用壽命的作用。據統計，用于修復舊零件的堆焊合金量占堆焊合金總量的72.2%。修復所花費用比制造或購買新機件的費用低得多，并可以減少設備停機運行的損失。因此，堆焊修復對于節約材料、節省資金、彌補配件短缺等都具有重要意義。
2、制造新零件
通過在金屬材料上堆焊異種合金可以制成具有綜合性能的雙金屬機器零件。由于基體和堆焊合金層具有各自不同的性能特點，能夠滿足特殊服役條件下的性能要求，能充分發揮材質的工作潛力。
例如，水輪機的葉片，基體材料為碳素鋼，在可能發生氣蝕部位（大多在葉片背部下半段）堆焊一層不銹鋼，使之成為耐氣蝕的雙金屬葉片。金屬模具的基體要求強韌，可選用價格較低的碳鋼、低合金鋼制造，而刃具要求高硬度和高耐磨，可采用耐磨合金堆焊，這樣既可以節約大量貴重合金的消耗，又可以大幅度提高模具的使用壽命。耐磨襯板要求高耐磨性，可以選用低碳鋼作為基材，上面堆焊耐磨合金，同樣可以降低成本、提高使用。
堆焊的應用范圍十分廣泛，例如挖掘機斗齒、裝載機鏟刀刃、推土機刃板、水泥磨盤、巖石鉆機、磨碎機、螺旋輸送機、攪拌機葉片、鐵路道軌、鍛錘、傳動齒輪輪緣、各種模具、碎渣機、機床等零件表面，通過堆焊修復或制造新品都可以起到理想的效果。通常可提高壽命30%~300%，降低成本25%~75%。
要充分發揮堆焊技術的優勢必須解決好兩方面的問題：設備和材料。必須正確選擇堆焊材料，包括堆焊合金的成分和堆焊材料的形狀，而堆焊合金的成分往往決定了堆焊層的性能；若沒有現成符合要求的堆焊材料，必須研發新型的堆焊材料以滿足堆焊層的特殊性能要求。堆焊設備是實現堆焊工藝得到高性能堆焊層的基本保障，本公司的堆焊設備具有出類拔萃的性能。
三、自動堆焊機的工藝特點
本公司的自動堆焊機能實現全程自動化，堆焊生產率高，質量穩定。自動化堆焊具有以下特點：
1、焊絲能自動送進到電弧燃燒處，焊絲輸送速度均勻、不間斷，焊絲的熔化速度可隨堆焊電流變化而變化。
2、電弧有足夠長度，行弧穩定，堆焊工作不會因瞬間短路或短弧現象而停止。
3、電弧能自動沿著預定的堆焊方向穩定進行，焊劑（或保護氣體）隨著堆焊電弧的移動自動覆蓋至電弧燃燒處。
4、熔深可通過堆焊機的運行參數調節而進行有效地調整。
四、自動埋弧堆焊機和明弧堆焊機
堆焊設備種類較多，主要有手工電弧堆焊機、氧—乙炔火焰堆焊機、自動氣體保護堆焊機、等離子弧堆焊機、自動埋弧堆焊機、自動明弧堆焊機。在自動堆焊設備中，自動埋弧堆焊機和自動明弧堆焊機具有操控性能好、可靠性高、設備壽命長、設備投資較少等優點，因此具有廣泛的應用前景。利用自動埋弧堆焊機和自動明弧堆焊機加工得到的堆焊層均勻性好、性能穩定、成本低廉。
圖1~4為本公司的自動埋弧堆焊機、變位機、焊接操作機、控制系統，也可用于自動明弧堆焊工藝。
圖1 自動埋弧(明弧)堆焊機
圖２ 變位機
圖３ 焊接操作機
圖4 控制系統
四、技術參數
1、立式操作機的技術參數
|
型 號
|
STWO
1.5×1.5
|
STWO
2×2
|
STWO
2.5×3
|
CTWO
3×3
|
CTWO
4×4
|
CTWO
5×5
|
CRWO
4×4
|
CRWO
5×5
|
CRWO
6×6
|
CRWO
7×7
|
CRWM
7×7
|
CRWM
8×8
|
CRWM
9×9
|
CRWM
10×10
|
|
橫臂升降驅動方式
|
絲桿絲母副
|
鏈輪鏈條副
|
|
導軌形式
|
三角形
|
三角形
|
矩形
|
矩形
|
|
橫臂升降行程 (m)
|
1.5
|
2
|
2.5
|
3
|
4
|
5
|
4
|
5
|
6
|
7
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
橫臂最大伸縮行程(mm)
|
3000
|
5000
|
7000
|
10000
|
|
橫臂伸縮行程
|
1.5
|
2
|
3
|
3
|
4
|
5
|
4
|
5
|
6
|
7
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
橫臂前端最大承載能力(kg)
|
125
|
100
|
75
|
250
|
150
|
75
|
400
|
250
|
175
|
100
|
400
|
300
|
200
|
100
|
|
橫臂驅動速度(mm/min)
|
120—1200 (變頻無級調速)
|
|
橫臂伸縮電機功率 (kw)
|
0.18
|
0.37
|
0.37
|
0.75
|
|
驅動方式
|
齒輪齒條副
|
|
橫臂升降電機功率 (kw)
|
0.55
|
1.5
|
1.5
|
3
|
|
橫臂升降速度(mm/min)
|
400
|
|
立柱回轉
|
角度 (o )
|
±180
|
±180
|
±180
|
±180
|
|
速度 (rpm)
|
0.11
|
0.11
|
0.11
|
0.11
|
|
方式
|
手動/電動 By manual/Motorized
|
|
電機功率(kw)
|
0.25
|
0.37
|
0.37
|
0.75
|
|
回轉臺車外形尺寸
|
手動回轉
|
700×700×150
|
1560×1460×365
|
1560×1460×365
|
2450×2150×410
|
|
電動回轉
|
1450×1300×385
|
1560×1460×385
|
1560×1460×385
|
2450×2850×410
|
|
臺車軌距 (mm)
|
1200
|
1500
|
2000
|
2700
|
|
移動臺車行走車走速度 (kw)
|
手動 By manual
|
1600
|
1600
|
1600
|
|
行走電機功率(kw)
|
手動 By manual
|
0.75
|
0.75
|
1.5
|
|
臺車外形尺寸(L×W×H) (mm)
|
1620×1600×300
|
2530×1900×455
|
2720×2550×455
|
3340×2850×410
|
|
控制方式
|
手控盒 Remote panel
|
|
控制線長度 (m)
|
10
|
15
|
15
|
20
|
|
輸入電壓(三相)
|
380V 50HZ
|
2、變位機的技術參數
|
型 號
|
AP100
|
AP300
|
AP300
|
AP600
|
AP1200
|
AP3000
|
AP5000
|
AP10000
|
|
最大承載
|
100
|
300
|
300
|
600
|
1200
|
3000
|
5000
|
10000
|
|
額定載荷時最大偏心距(mm)
|
100
|
150
|
150
|
150
|
200
|
200
|
200
|
200
|
|
額定載荷時最大重心距(mm)
|
200
|
200
|
200
|
200
|
250
|
300
|
300
|
400
|
|
速度(rpm)
|
可調回轉
|
0.4～4
|
0.1～1
|
0.1～1
|
0.09～0.9
|
0.05～0.5
|
0.05～0.5
|
0.05～0.5
|
0.05-0.5
|
|
翻轉
|
手動
|
手動
|
1
|
1
|
0.4
|
0.23
|
0.2
|
0.2
|
|
翻轉角度(o )
|
0-90
|
0-90
|
0-90
|
0-90
|
0-120
|
0-135
|
0-135
|
0-135
|
|
回轉調速方式
|
交流變頻無級調速
|
|
工作臺尺寸Ф(mm)
|
400
|
600
|
600
|
1000
|
1200
|
1400
|
1500
|
2000
|
|
翻轉中心高(mm)
|
383
|
600
|
565
|
756
|
1100
|
1200
|
1350
|
1650
|
|
工作臺水平高度(mm)
|
460
|
745
|
695
|
890
|
1255
|
1440
|
1620
|
1920
|
|
電機功率(kw)
|
回轉
|
0.18
|
0.18
|
0.18
|
0.75
|
1.1
|
1.5
|
2.2
|
3
|
|
翻轉
|
手動
|
手動
|
0.18
|
0.75
|
1.1
|
2.2
|
3
|
4
|
|
輸入電壓、頻率
|
220V 50Hz
|
220V 50Hz
|
380V 50Hz
|
380V 50Hz
|
380V 50Hz
|
380V 50Hz
|
380V 50Hz
|
380V 50Hz
|
|
控制方式
|
腳踏開關
|
腳踏開關
|
手控
|
手控
|
手控
|
手控
|
手控
|
手控
|
|
控制線長度(m)
|
3
|
6
|
6
|
6
|
8
|
8
|
8
|
8
|
|
外形尺寸(mm) L×W×H
|
660×400×460
|
1120×640×745
|
900×620×695
|
1230×1000×890
|
1520×1200×1255
|
1905×1400×1440
|
2100×1560×1620
|
2470×2000×1920
|
|
最大回轉直徑90oФ(mm)
|
600
|
800
|
800
|
1500
|
2050
|
2100
|
2500
|
3240
|
|
總重(t)
|
0.1
|
0.5
|
0.55
|
0.7
|
1.6
|
2.8
|
3.8
|
5.5
|
3、自動堆焊機的技術參數
（1）、性能特點
AD系列自動堆焊機選用晶閘管整流器的直流弧焊電源，可以作為埋弧自動堆焊機使用，也可以用作為明弧自動堆焊機，還可以進行坡口或無坡口工件之間的對接及角縫焊接、容器內外環縫焊接、縱縫焊接等。該系列堆焊機性能穩定、控制精度高、故障率低。其主要特點為：
· 具有平特性和陡降特性兩用功能，焊接性能優異，焊縫成型光滑、美觀。
· 引弧性能好，保證引弧成功率在100%；在電網偏差±10%時，焊接電流偏差小于±2.5%。
· 自動檢測焊絲與工件接觸狀況，并自動調整至最佳狀態；具有等速送絲和變速送絲兩種特性。
· 具有檢測故障指示功能；設置過流、過載和過熱保護功能。
· 適合于電力、石化、造船、冶金、建筑等行業金屬結構部件的堆焊或焊接加工。
（2）、技術參數
|
型 號
|
AD630
|
AD800
|
AD1000
|
AD1300
|
|
額定輸入容量
|
45KVA
|
56KVA
|
75KVA
|
93KVA
|
|
額定輸入電壓
|
380V
|
380V
|
380V
|
380V
|
|
額定輸入電流
|
67A
|
85A
|
112A
|
140A
|
|
額定頻率
|
50Hz
|
50Hz
|
50Hz
|
50Hz
|
|
額定輸出電流
|
630A
|
800A
|
1000A
|
1300A
|
|
空載
電壓
|
下降特性埋弧焊
|
69V
|
60V~72V
|
|
平特性埋弧焊
|
14V~56V
|
30V~72V
|
|
額定焊接電壓
|
44A
|
44A
|
44A
|
44A
|
|
額定焊接電流
|
630A
|
800A
|
1000A
|
1300A
|
|
輸出電流調節范圍
|
100A~630A
|
100A~800A
|
100A~1000A
|
100A~1300A
|
|
機頭垂直方向位移
|
85mm
|
|
焊劑斗可容納焊劑容量
|
12 l
|
|
焊縫平面的最大傾斜角
|
10°
|
|
焊接速度
|
20~100m/h
|
|
送絲速度
|
30~300 m/h
|
50~500 m/h
|
80~800 m/h
|
100~1000 m/h
|
|
適用焊絲直徑
|
Ф1.6~Ф3
|
Ф2.0~Ф4
|
Ф2.8~Ф4.5
|
Ф4~Ф6
|
|
焊接電源質量
|
400kg
|
500kg
|
|
尺寸（長×寬×高）
|
900mm×560mm×780mm
|
960mm×560mm×800mm
|
五、自動堆焊應用實例
1、在電力工業中的應用
藥芯焊絲自動堆焊技術可用于堆焊電力工業中的耐磨、耐腐蝕部件，如電廠的磨煤輥、襯板、高壓閥門密封面、風機導葉片、耐磨彎頭、空預器擋板、水輪葉片等。磨煤輥和襯板是中速磨煤機的重要部分，其表面的耐磨性和使用壽命直接影響到制粉系統運行可靠性和生產效率。由于煤中含石英、剛玉等堅硬雜質，因此磨煤輥表面要求堆焊的金屬不僅要具有高硬度，還需要含有大量碳化物（30%-50%）以達到高耐磨性要求。由于受沖擊力不大，允許工作面存在細微裂紋。國內外通用的耐磨材料為高鉻鑄鐵合金，堆焊金屬主要成分為：C3%-5%，Cr20%-32%,其他成分小于5%，通常制成藥芯焊絲，規格一般為直徑2.8~3.2mm。
本公司開發生產的藥芯焊絲已成功用于明弧堆焊中速磨煤機磨輥和襯板，取得了良好的經濟效益。采用本公司藥芯焊絲進行明弧堆焊，相比于進埋弧堆焊，可以省去燒結焊劑的費用，操作工藝也更為簡單，可以明顯降低成本。選用本公司的1000型自動堆焊機，配合變位機和焊接操作機架可以實現完全自動堆焊。堆焊過程不需預熱和緩冷。堆焊電流300-600A，電弧電壓26-30V。
2、在冶工業金中的應用
冶金工業中許多書耐磨零部件在高溫和交變載荷條件下，工況條件十分惡劣，要求耐磨表面需具有良好的高溫強度、耐熱疲勞性能及耐磨性能。本公司的專用藥芯焊絲已成功用于熱軋輥、型鋼軋輥、支承錕及輸送錕的堆焊制造與修復。為滿足高溫耐磨性和耐疲勞性能的要求，在專用藥芯焊絲中加入多種碳化物形成元素，如Cr、Mo、W、V、Nb等。堆焊前預熱，堆焊后緩冷，并進行焊后處理，以達到易于加工和提高使用性能的目的。如堆焊軋輥表面的修復工藝流程為：
軋輥粗加工→超聲波探傷→預熱→自動埋弧堆焊→焊后處理→軋輥表面精加工→堆焊金屬硬度檢驗→超聲波探傷→裝機使用。
埋弧堆焊藥芯焊絲及焊劑：本公司專用藥芯焊絲，直徑3.2mm，燒結焊劑SJ107或SJ108。
堆焊工藝及參數：
（1）預熱溫度350℃，層間溫度350℃；
（2）堆焊電流350-500A，電弧電壓28-38V,焊絲伸出長度30-40mm；
（3）焊后退火處理，加熱溫度560℃，保溫6h，隨爐緩冷。
采用上述埋弧堆焊工藝修復的型鋼軋輥，修復費用約為制造新軋輥的60%，而使用壽命為新軋輥的1.5～２倍。
堆焊材料
|
當前位置：