帶極埋弧堆焊是埋弧焊的一種形式，它以鋼帶代替焊絲作為焊接材料。堆焊時，電弧在帶極端部的局部點燃，隨著電弧的燃燒和電極的熔化，電弧將在帶極端面上迅速來回移動，類似于不斷擺動焊絲的埋弧焊。它具有堆焊層比較淺，稀釋程度很小（可控制在10％以內），生產率高的優點。由于電流總是集中在帶極端面最突出的局部，所以電流密度很高，可以獲得較高的熔敷效率，達20～30kg／h。同時堆焊層表面比較均勻、平整。焊劑能很好地保護焊接熔池，防止外界空氣侵入，且操作穩定、可靠。帶埋弧堆焊適用于大面積的堆焊。

  受堆焊的基體材料(liao)是在設計產品(pin)已(yi)經確定了的，選擇基體材料(liao)主要(yao)考(kao)(kao)慮強(qiang)度(du)要(yao)求和工作環境溫度(du)以及是否臨氫等，當然也要(yao)考(kao)(kao)慮該材料(liao)的焊接性(xing)。通常選用碳含量較低的Q395（16Mn）、20G和20MnMoNb等鋼(gang)種(zhong)作為(wei)基體材料(liao)。高溫臨氫則采用10Cr2Mo1、2.25CrlMo和10CrMo910等鋼(gang)種(zhong)材料(liao)。

一、帶極(ji)焊接材料的選擇

 帶極(ji)作(zuo)為基體材(cai)料埋(mai)弧(hu)堆焊(han)(han)時，所選用的材(cai)料包(bao)括帶極(ji)材(cai)料和(he)焊(han)(han)劑，兩(liang)者相配合(he)才能獲得符合(he)要求的化(hua)學成分和(he)金屬組織(zhi)及性能良好(hao)的堆焊(han)(han)層。

 1. 焊劑

   對(dui)化工設(she)備(bei)進行(xing)大(da)面積堆(dui)焊(han)(han)(han)時，對(dui)焊(han)(han)(han)劑要求非常嚴格，其中(zhong)要求焊(han)(han)(han)劑能保證堆(dui)焊(han)(han)(han)過(guo)(guo)程長時間連(lian)續穩定。目前國內(nei)尚無(wu)專門的(de)(de)帶(dai)極堆(dui)焊(han)(han)(han)埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)劑，多用埋弧焊(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)劑代(dai)替。用熔煉(lian)堿性焊(han)(han)(han)劑進行(xing)堆(dui)焊(han)(han)(han)，合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)過(guo)(guo)渡系數(shu)高(gao)，但堆(dui)焊(han)(han)(han)工藝(yi)不夠理想(xiang)；用熔煉(lian)型(xing)酸性焊(han)(han)(han)劑，雖然(ran)堆(dui)焊(han)(han)(han)工藝(yi)性能良好，但鉻的(de)(de)燒(shao)(shao)損嚴重。常采用的(de)(de)是焊(han)(han)(han)劑HJ260，再通過(guo)(guo)提高(gao)帶(dai)極材料化學成分中(zhong)鉻、鎳含量來補償(chang)堆(dui)焊(han)(han)(han)過(guo)(guo)程中(zhong)鉻的(de)(de)燒(shao)(shao)損。

 2. 帶(dai)極材料和規格(ge)

   在用(yong)焊(han)劑(ji)HJ260的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶極埋(mai)弧堆焊(han)過程中，鉻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燒損比較嚴重，一般要(yao)損失質量分數為(wei)10％～15％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Cr。在選(xuan)用(yong)過渡層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶極材(cai)料時(shi)，要(yao)尋求(qiu)碳含量低(di)而(er)鉻、鎳合金元(yuan)(yuan)素較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接材(cai)料，其目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是減(jian)少堆焊(han)過渡層(ceng)與基(ji)(ji)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)接觸(chu)面(mian)產生(sheng)淬硬(ying)馬(ma)氏體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)危險，從而(er)使交界面(mian)有(you)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性，還有(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌(ren)性，避(bi)免或減(jian)少過渡層(ceng)與基(ji)(ji)體接觸(chu)面(mian)之間(jian)(jian)產生(sheng)裂紋和剝離等缺陷(xian)。通常同考(kao)慮不(bu)銹(xiu)(xiu)復合鋼(gang)板焊(han)接時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過渡層(ceng)一樣，要(yao)選(xuan)用(yong)超(chao)低(di)碳高(gao)鉻、鎳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶極材(cai)料，甚(shen)至用(yong)鎳基(ji)(ji)合金材(cai)料，例如，在Q395（16MnR）鋼(gang)基(ji)(ji)層(ceng)同表(biao)層(ceng)堆焊(han)06Cr18Ni11Ti不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過渡層(ceng)，采(cai)用(yong)HJ260焊(han)劑(ji)配(pei)合Cr28Ni11 鋼(gang)帶堆焊(han)，雖(sui)然有(you)焊(han)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧化性和母材(cai)中碳、錳等元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過渡，仍(reng)可(ke)獲得較為(wei)適用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過渡層(ceng)。不(bu)過過渡層(ceng)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)量很大，成本(ben)問題不(bu)可(ke)忽視。

   堆焊(han)表(biao)(biao)面(mian)層帶極材料的(de)選用：要考慮堆焊(han)過程(cheng)中鉻的(de)燒(shao)損(sun)之(zhi)后，仍具(ju)有(you)足以保證(zheng)耐蝕性所需要的(de)化學(xue)成(cheng)分。為了使堆焊(han)表(biao)(biao)面(mian)層具(ju)有(you)符(fu)合耐酸不(bu)銹鋼06Cr18Ni11Ti的(de)化學(xue)成(cheng)分，堆焊(han)表(biao)(biao)面(mian)層的(de)帶極可選用牌(pai)號為H03Cr21Ni10的(de)超低(di)碳高鉻、鎳(nie)的(de)焊(han)接材料。選用該材料的(de)帶極進行的(de)埋弧堆焊(han)，其表(biao)(biao)面(mian)層的(de)化學(xue)成(cheng)分的(de)質量分數（％）為：C0.08，Si 0.61，Mn 0.73，Cr 17.58， Ni 9.0， S 0.033，P 0.008，完全能滿足使用要求。

   帶極的(de)規格(寬x厚)較多(duo),有30mm×0.5mm、60mm×0.5mm、90mm×0.5mm及120mm×0.5mm等。要根據(ju)帶極埋弧(hu)堆焊設備的(de)功率和被(bei)堆焊面積的(de)大小來選用帶極的(de)規格,較常(chang)用的(de)帶極規格為60mm×0.5mm。

   對于無法用(yong)帶極(ji)埋(mai)弧焊(han)(han)堆(dui)焊(han)(han)的(de)部(bu)位,如拐角部(bu)位之類可用(yong)焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)來進(jin)行(xing)堆(dui)焊(han)(han)。過(guo)渡層(ceng)選用(yong)A412(E310Mo型)焊(han)(han)條,表面層(ceng)可選用(yong)A202(E316型)或(huo)A132(E347型)等焊(han)(han)條進(jin)行(xing)施(shi)焊(han)(han),即可獲得06Cr18Ni11Ti不銹(xiu)鋼的(de)性(xing)能。

二、堆焊工藝

   對于待焊基(ji)體的材料,要預先進(jin)行超聲(sheng)波檢測,不允(yun)許有(you)超規定的缺陷存在(zai)。被堆(dui)焊的基(ji)體材料表面,應在(zai)堆(dui)焊前清理干凈后,再(zai)次檢查(cha)表面不得(de)有(you)微小裂紋,以保證過渡(du)層的質量和良(liang)好(hao)的外形。

   如果被堆焊(han)的(de)基(ji)體材料屬于需要焊(han)前預(yu)(yu)熱(re)和焊(han)后熱(re)處理的(de)鋼材,那么堆焊(han)時(shi)(shi)也(ye)應采取堆焊(han)前預(yu)(yu)熱(re)和堆焊(han)后熱(re)處理的(de)相(xiang)應措施,且其處理熱(re)循環條件應與該(gai)材料焊(han)接(jie)時(shi)(shi)相(xiang)同。

   除了過渡層外,表面層通常要堆(dui)焊兩層。第一層可以厚(hou)(hou)些(xie)(xie),為(wei)了提(ti)高堆(dui)焊層厚(hou)(hou)度,可采用爬坡的堆(dui)焊方(fang)法(fa),厚(hou)(hou)度為(wei)4~6mm;第二(er)層稍薄些(xie)(xie),采用下坡的堆(dui)焊方(fang)法(fa),厚(hou)(hou)度為(wei)2~4mm。

   帶極埋弧堆(dui)焊時(shi),每(mei)道(dao)焊縫之間(jian)需要相互重(zhong)(zhong)(zhong)疊,重(zhong)(zhong)(zhong)疊處的質(zhi)量尤為(wei)重(zhong)(zhong)(zhong)要。如果堆(dui)焊層間(jian)重(zhong)(zhong)(zhong)疊部(bu)分太少(shao)或者根本沒有重(zhong)(zhong)(zhong)疊,最容易造(zao)成(cheng)(cheng)夾(jia)渣和層間(jian)縫隙,為(wei)以(yi)后產生腐(fu)蝕或造(zao)成(cheng)(cheng)剝(bo)離提(ti)供(gong)通道(dao)。重(zhong)(zhong)(zhong)疊寬度最好(hao)為(wei)6~10mm。

   堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)過(guo)程的(de)(de)穩定、堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層表(biao)面的(de)(de)成形和堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)金(jin)(jin)屬的(de)(de)稀釋,很大程度上取決于所選(xuan)用(yong)的(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)參數。在(zai)焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度不(bu)變的(de)(de)條(tiao)件(jian)下,加大堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)電(dian)流(liu),熔(rong)敷(fu)(fu)速(su)(su)度和熔(rong)深都隨之增加,熔(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬在(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)金(jin)(jin)屬中(zhong)所占(zhan)(zhan)體(ti)積比(bi)例加大,因而(er)能(neng)提高(gao)過(guo)渡層的(de)(de)質量(liang)。而(er)加快堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)速(su)(su)度,使(shi)熔(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬在(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)金(jin)(jin)屬所占(zhan)(zhan)體(ti)積比(bi)例減小,則熔(rong)化(hua)基體(ti)材(cai)料在(zai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)金(jin)(jin)屬中(zhong)所占(zhan)(zhan)體(ti)積比(bi)例會增大,使(shi)過(guo)渡層質量(liang)變差。為了提高(gao)過(guo)渡層和表(biao)面層的(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)質量(liang),必(bi)須嚴格控(kong)制堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)電(dian)流(liu)、堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)速(su)(su)度等主要堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)參數。例如(ru),選(xuan)用(yong)帶(dai)(dai)極規(gui)格為60mm×0.5mm,采用(yong)焊(han)(han)劑HJ260,在(zai)MU1-1000型(xing)帶(dai)(dai)極堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)機上進行埋弧堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)時,電(dian)源采用(yong)直流(liu)反極性,選(xuan)用(yong)合理的(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)參數(堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)電(dian)流(liu)650A,電(dian)弧電(dian)壓(ya)28~30V,堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)速(su)(su)度7.6m/h,帶(dai)(dai)極送進速(su)(su)度為51m/h),能(neng)獲(huo)得(de)良好的(de)(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)質量(liang)。

   堆焊(han)(han)層表面(mian)(mian)凸凹太大或鏟除內部缺(que)陷后(hou),均要進(jin)行打(da)磨(mo)和補(bu)焊(han)(han),補(bu)焊(han)(han)后(hou)的(de)堆焊(han)(han)表面(mian)(mian)還要打(da)磨(mo)到與堆焊(han)(han)面(mian)(mian)平齊。補(bu)焊(han)(han)后(hou)的(de)堆焊(han)(han)質量(liang)(liang)不能低于堆焊(han)(han)層的(de)質量(liang)(liang)。補(bu)焊(han)(han)可以用焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)來完成。每道焊(han)(han)縫之(zhi)間重疊部分不小(xiao)于焊(han)(han)縫寬度的(de)1/3。

   不論(lun)是過渡層(ceng)(ceng)(ceng)還是表(biao)面層(ceng)(ceng)(ceng),堆(dui)焊完畢均要(yao)分別對其堆(dui)焊層(ceng)(ceng)(ceng)進(jin)行(xing)檢查,不允(yun)許存在(zai)裂紋(wen)。要(yao)通(tong)過超聲波(bo)檢測(ce)和測(ce)厚儀來(lai)判(pan)斷堆(dui)焊層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)內部質量(liang)和堆(dui)焊厚度(du)。如果焊后需要(yao)消除應(ying)力而進(jin)行(xing)熱(re)處(chu)理,則熱(re)處(chu)理后還要(yao)再次進(jin)行(xing)上(shang)述檢查,以(yi)確(que)保堆(dui)焊層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)內部質量(liang)。表(biao)面層(ceng)(ceng)(ceng)還需要(yao)進(jin)行(xing)晶間腐蝕評估。