芮 蔚 白 頔 齐 彤 杜劭峰 杨炙坤, 刘凤德 张 宏

1.长春理工大学机电工程学院，长春，130022 2.内蒙古第一机械制造集团有限公司，包头，014032

0 引言

堆焊是将具有一定性能的合金材料熔覆于母体材料表面，使母材具有特殊性能或修复失损零件的焊接工艺[1]。选择合适的堆焊方法及堆焊合金能获得耐磨、耐高温及耐腐蚀等性能优良的可控堆焊层，延长产品使用寿命，达到节材与环保的目的。高氮钢以其优异的力学性能及耐蚀性早已在军事、化工、医疗及航空等领域得到应用，其堆焊技术在增材制造、产品修理、零件表面强化等领域应用广泛，已成为现代材料加工制造业不可缺少的技术手段[2-5]。

传统电弧堆焊、激光堆焊都有应用局限性，前者存在热输入大、电弧稳定性差等缺陷，后者适用范围小且成本较高。闻章鲁等[5]采用TIG堆焊技术制备了高氮钢直壁体结构件，发现焊接电流178 A、焊接速度0.28 m/min、送丝速度1.9 m/min时，堆焊层成形质量最佳，且堆焊层自下而上的晶粒尺寸不断减小，维氏硬度变化区间为300～320 MPa，抗拉强度可达1070 MPa，伸长率为24.5%，堆焊层具有优良的强度与塑性等性能。叶约翰等[6]研究了高氮钢多方式加工的电弧堆焊表面，发现高氮钢单道焊缝成形受线能量的影响较大，其表面气孔随送丝速度增大而减少，但多层多道堆焊时的表面气孔随送丝速度增大而增多。通过预测最佳焊道间距可获表面成形良好的增材结构件。近年来，激光-电弧复合焊接技术迅速发展，优质、高效、节能的特点使其成为工业生产的研究应用热点[7-8]。……