在冶金连铸设备中，扇形段三节辊长期承受高温、重载和磨损，堆焊耐磨层是延长其寿命的核心工艺。然而，堆焊过程中易出现气孔缺陷，直接影响辊面致密性和耐磨性能。如何通过耐磨焊丝选型与工艺优化实现高效无气孔堆焊？本文将深入解析关键控制点，并提供实用解决方案。

一、气孔成因与耐磨焊丝的核心优势

      气孔的产生多与焊接熔池中气体（如氢气、氮气）未及时逸出有关，而耐磨焊丝的合理选用能显著降低风险：

1、耐磨焊丝的独特优势

      高合金成分设计：如铁素体不锈钢，马氏体不锈钢合金焊丝等，所含有的CR，Ni,Mo,Nb等元素，兼具耐磨性和熔池脱氧能力，抑制气孔形成。

      低氢特性：优质耐磨焊丝采用低氢配方，减少氢致气孔风险，尤其适合高强度工况。

      自熔性优化：部分镍基焊丝（如NiCr-C）熔池流动性好，利于气体逸出，降低夹渣和气孔概率。

2、气孔产生的关键诱因

      辊体表面油污、氧化层未清理彻底；

      焊接电流过大或电弧过长，熔池扰动剧烈；

      环境湿度过高，焊丝吸潮导致氢含量上升；

      层间温度控制不当，熔池冷却速度过快。

二、耐磨焊丝堆焊三节辊的气孔控制策略

1. 焊前预处理：从源头减少气孔诱因

（1）表面处理：

      采用喷砂或角磨机彻底清除辊面氧化皮、油污，直至露出金属光泽，必要时用丙酮清洗。

（2）预热管理：

      根据母材碳当量预热（碳钢通常150~250℃），减少温差应力并促进气体逸出。

（3）焊丝防护：

      焊丝使用前需烘干（如低氢型焊丝300℃×1h），避免吸潮导致氢残留。

2. 焊丝选型与工艺参数优化

（1）匹配工况选焊丝：

      高温磨损场景：优先选用耐热性好且抗裂性强的耐磨焊丝，如LZ414NZ；

      高冲击负荷工况：高铬铸铁焊丝（如LZD280Z）硬度适中，抗气孔性能优异。

（2）工艺参数适配：

      采用小电流、短弧操作（如Φ3.2mm焊条电流110~130A），降低熔池扰动；

      多层多道焊时，控制层间温度≤200℃，避免热输入过高导致晶间腐蚀。

3. 堆焊操作技巧

      短弧快速焊：减少熔池暴露时间，降低气体侵入概率；

      焊枪角度调整：保持焊丝与辊面呈80°~85°夹角，增强熔池保护效果；

      交错堆焊路径：采用分段退焊或螺旋式堆焊，分散热应力，避免局部过热。

三、堆焊工艺的优势与质量保障

1、耐磨焊丝堆焊的核心价值

      延长辊体寿命：堆焊层硬度可达HRC55~65，耐磨性提升3~5倍；

      精准修复缺陷：通过局部堆焊修复磨损区域，降低更换成本；

      灵活定制性能：可根据工况选择不同合金体系的焊丝（如抗高温、耐腐蚀）。

2、焊后检测与处理

      无损检测：渗透检测（PT）或超声波检测（UT）排查微气孔；

      缓冷处理：堆焊后覆盖保温棉缓冷，减少残余应力；

      表面精加工：磨削至设计尺寸，确保辊面精度与光洁度。

四、常见问题与应对措施

      问题1：堆焊层出现密集气孔

      对策：检查焊丝烘干记录，增加预热温度，优化保护气体纯度（如氩气≥99.99%）。

      问题2：堆焊层剥落

      对策：选用过渡层焊丝（如Ni基焊丝），改善母材与耐磨层的结合强度。

      问题3：辊体变形

      对策：采用对称分段焊，配合工装夹具固定，控制热输入。

五、结语

      通过科学选型耐磨焊丝（并优化堆焊工艺，可有效避免扇形段三节辊堆焊中的气孔问题，同时显著提升其耐磨性与使用寿命。关键控制点在于焊前清洁、焊丝低氢化管理、工艺参数精细化。建议企业结合设备工况制定标准化操作流程，并定期培训焊工技能，确保堆焊质量稳定可靠。

      以上内容由耐磨焊丝厂家天津雷公焊接材料有限公司编辑 咨询电话：18202593233