1．堆焊的定义
堆焊是指将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法。
2．堆焊的特点[14]
堆焊层与母材具有典型的冶金结合，堆焊层在服役过程中的剥落倾向小，而且可以根据服役性能选择或设计堆焊合金，使材料或零件表面具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、耐辐射等性能，在工艺上有很大的灵活性。
从物理本质看，堆焊的热过程、冶金过程、以及堆焊金属层的凝固结晶和相变过程与普通熔焊工艺是相同的，但是，堆焊是以获得具有特殊性能的表面层为目的，因此，须注意堆焊过程中可能会受到的影响：
（1）堆焊时，熔敷金属因母材的熔入而被稀释。因此，在选择堆焊金属时，既要考虑与母材之间相容性问题，又要充分估计这种稀释给堆焊层的性能带来影响。尤其是在修复工作中母材的材质复杂，几乎包括了所有类型的金属，也许待堆焊面原先就是堆焊层，必须对其化学成分进行检测；在选择堆焊方法和制定堆焊工艺时，应以减小稀释率为主要选择原则。
（2）由于基体与堆焊层合金成分和物理性能存在差别，在堆焊层的熔合区上可能出现延性下降的脆性层；在高温条件下工作，熔合区上可能出现碳迁移层；由于线膨胀系数差别大，堆焊后的冷却、热处理和运行过程中产生的热应力，严重时可能导致堆焊层开裂或剥离；在钢制基体上堆焊有色金属将受到铁的污染等。
因此，在选择堆焊金属时，尽量选择与母材金属有相近性能的材料。不然，就须考虑预置中间（过渡）层，以减小化学成分和物理性能上的差别。
（3）当多道或多层堆焊时，先焊焊道受多次热循环作用，其化学成分、金相组织变得不均匀；晶粒可能粗化；碳化物或 相可能析出；由于热应力作用而引起热疲劳、应变时效等。这些均影响堆焊层的工作性能[15]。
（4）在制造业中当工件采用堆焊结构时，母材（即基体）是可以选择的。选择时，除须满足结构设计（通常是强度和刚度）和成形方式的要求外，还须考虑与堆焊金属的焊接性和匹配件问题。如果工件的堆焊层性能是主要的，而对母材没特殊要求，这时宜选择易焊的金属材料作母材，如 ～ 的碳素钢。若兼顾焊接性和强度，则宜选用中碳钢，或者是碳当量较低的普通低合金高强度钢。
3．我国堆焊技术的发展概况
堆焊技术在我国起源于20世纪50年代末，几乎与焊接技术同步发展。发展初期主要用于修复领域，即恢复零件的形状尺寸，60年代已经将恢复形状尺寸与强化表面及表面改性相结合，改革开放后堆焊技术的应用领域进一步扩大，堆焊技术从修理业扩展到制造业，90年代受先进制造技术理念的影响，堆焊方法与智能控制技术和精密磨削技术相结合的近净形技术（Near Net Shape）引起了制造业的广泛关注，
这也是堆焊技术从技艺走向科学的重要标志。堆焊技术在我国历经近50年的风雨历程，不仅是延长材料或零件服役寿命的工艺方法，而且成为先进制造技术的发展基础。我国堆焊专家围绕提高堆焊质量和效率开展了大量工作。堆焊方法方面，相继开发了电弧堆焊（单丝、多丝、单带极、多带极）、电渣堆焊（窄带极、宽带极、躺极）、MIG堆焊、等离子弧粉末堆焊、高能光束（激光、聚焦光束）粉末堆焊等，就熔敷效率而言，已从单丝电弧堆焊的11kg/h 发展到多带极电弧堆焊的70 kg/h[16]，而稀释率从电弧堆焊的30%～60%降低到等离子弧、激光、聚焦光束堆焊的5％左右[17]。在堆焊材料方面，针对被修复零件的服役要求，相继开发了耐磨的硬质合金复合堆焊材料（包WC的管状焊条以及含碳化物的钴基合金、镍基合金、铁基合金粉末），耐冷热疲劳的CrNiWMoNb及镍马氏体时效钢等模具堆焊材料，以及用于轧辊修复的低合金钢堆焊材料(30CrMnSi，40CrMn)、热作模具钢堆焊材料(3Cr2W8，Cr5Mo)、弥散硬化钢堆焊材料(15Cr3Mo2MnV，25Cr5WMoV，27Cr3Mo2W2MnVSi)、马氏体不锈钢堆焊材料（1Cr13NiMo 配SJ11 烧结焊剂，0Cr14Ni2Si 配SJ11 烧结焊剂）[18].等。在堆焊材料的使用形式方面，已从堆焊发展初期的以焊条为主转向焊条、实心焊丝配焊剂、焊带配焊剂、药芯焊丝及粉末等多种使用形式，而且药芯焊丝的使用比例呈逐年增长趋势。与堆焊技术的国际发展前沿相比较，我国在堆焊基础理论方面（如堆焊合金的设计、堆焊缺陷的形成机理等）并不落后于工业发达国家，但堆焊材料和设备的工业发展水平与发达国家存在较大差距，我国堆焊材料方面的突出特点是“焊条多焊丝少、熔炼焊剂多烧结焊剂少、实心焊丝多药芯焊丝少，而堆焊设备方面的现状则是“改装设备多专用设备少、机械化设备多智能化设备少，因此，无论是堆焊材料的品种和质量，还是堆焊设备的自动化、智能化水平等方面均亟待发展和提高。www.40crgc.com
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