堆焊是在工件的表面或邊緣熔敷一層耐磨、耐熱、耐腐蝕等性能金屬層的焊接工藝。通過(guò)堆焊可以修復(fù)舊的金屬零件，從而達(dá)到延長(zhǎng)零件使用壽命、降低成本的目的。本文以手工電弧焊堆焊推土機(jī)減速器齒輪為例，闡述該種修復(fù)工藝。

推土機(jī)減速器齒輪的材質(zhì)大多是20CrNi3或18CrMnTi鍛鋼，熱處理后齒輪的硬度為50~54HRC。根據(jù)技術(shù)要求，采用焊條電弧堆焊修復(fù)齒輪工藝如下：

1.堆焊前準(zhǔn)備

（1）清洗并處理齒面

焊前清洗齒面，并用角向砂輪打磨齒面，使齒面露出金屬光澤，同時(shí)檢查齒面，不得有裂紋。

（2）準(zhǔn)備焊條

選用E5016或E5017焊條堆焊底層，選用A102不銹鋼焊條堆焊表層。焊條使用前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行烘干，堿性低氫結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)在350~400℃烘干1~2h。烘干的焊條放在100~150℃保溫箱內(nèi)，隨取隨用。

（3）選擇焊機(jī)

選用直流弧焊機(jī)，并正確選擇極性，使用堿性焊條應(yīng)采用直流反接法。焊前應(yīng)對(duì)焊機(jī)進(jìn)行試焊，以確認(rèn)其引弧性能和電弧穩(wěn)定性是否良好，工藝參數(shù)是否便于調(diào)節(jié)。

2.焊修齒輪工藝流程

（1）選擇合適的工藝參數(shù)

選擇適當(dāng)?shù)暮附与娫匆约罢_極性。如果整個(gè)齒輪從根部折斷，則先采用E5016焊條堆焊至齒高的1/3，然后用A102焊條堆焊其余2/3。選用直徑4mm焊條短弧焊接，并采用多層多道焊接，焊接電流可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式Ⅰ=（35~55）d（焊條直徑）來(lái)選擇。

在平焊位置時(shí)，可選擇較大的焊接電流；橫、立、仰焊位置焊接時(shí)，焊接電流比平焊小10~20%。采用堿性焊條的電流比酸性焊條小10%左右，采用不銹鋼焊條的電流比碳鋼焊條的電流小20%左右。

（2）預(yù)熱

預(yù)熱可以降低冷卻速度，改善應(yīng)力狀況，是控制熱裂紋和冷裂紋的重要措施。堆焊前，將工件斷齒處用氧、乙炔火焰焊具預(yù)熱到200℃，則可有效降低焊接裂紋的產(chǎn)生。

（3）堆焊

首先用E5016焊條從齒根開(kāi)始沿齒寬方向進(jìn)行堆焊。堆焊應(yīng)分段實(shí)施，每道焊肉應(yīng)重疊1/2左右，每段一次焊完，段與段之間采用對(duì)稱(chēng)施焊，直至堆焊成形且略有余量為止。每道焊完都應(yīng)清渣，以防止產(chǎn)生夾渣和未焊透。

再用A102奧氏體不銹鋼焊條堆焊表面。A102焊條具有良好的焊接性，但易產(chǎn)生熱烈紋，在施焊時(shí)應(yīng)采用小電流，短弧焊接，填滿(mǎn)弧坑。多層焊時(shí)，應(yīng)在前一層焊縫冷卻到60℃以下時(shí)再焊，以減少熱影響區(qū)。

為控制手工電弧堆焊的質(zhì)量，減小母材向焊縫金屬的熔入量，應(yīng)注意控制稀釋率。方法如下：堆焊根部時(shí)，適當(dāng)減小焊接電流，并使焊條橫向擺動(dòng)以使其獲得較小的熔深。焊接完成后應(yīng)進(jìn)行緩冷，以降低硬度，然后進(jìn)行機(jī)械加工即可。

（4）熱處理

機(jī)械加工后的堆焊層硬度較低，耐磨性較差。為提高表面硬度，將機(jī)械加工后的齒輪進(jìn)行滲碳、淬火處理，然后進(jìn)行低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力。淬火溫度為750℃，冷卻液采用柴油加少量機(jī)油。回火溫度為180~200℃，保溫1.5h后空氣中冷卻即可。