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。通過堆焊可以修復舊的金屬零件，從而達到延長零件使用壽命、降低成本的目的。本文以手工電弧焊堆焊推土機減速器齒輪為例，闡述該種修復工藝。
推土機減速器齒輪的材質大多是20CrNi3或18CrMnTi鍛鋼，熱處理后齒輪的硬度為50~54HRC。根據技術要求，採用焊條電弧堆焊修復齒輪工藝如下：
1.堆焊前準備
（1）清洗並處理齒面
焊前清洗齒面，並用角向砂輪打磨齒面，使齒面露出金屬光澤，同時檢查齒面，不得有裂紋。
（2）準備焊條
選用E5016或E5017焊條堆焊底層，選用A102不鏽鋼焊條堆焊表層。焊條使用前應按規定進行烘乾，鹼性低氫結構鋼焊條應在350~400℃烘乾1~2h。烘乾的焊條放在100~150℃保溫箱內，隨取隨用。
（3）選擇焊機
選用直流弧焊機，並正確選擇極性，使用鹼性焊條應採用直流反接法。焊前應對焊機進行試焊，以確認其引弧性能和電弧穩定性是否良好，工藝參數是否便於調節。
2.焊修齒輪工藝流程
（1）選擇合適的工藝參數
選擇適當的焊接電源以及正確極性。如果整個齒輪從根部折斷，則先採用E5016焊條堆焊至齒高的1/3，然後用A102焊條堆焊其餘2/3。選用直徑4mm焊條短弧焊接，並採用多層多道焊接，焊接電流可根據經驗公式Ⅰ=（35~55）d（焊條直徑）來選擇。
在平焊位置時，可選擇較大的焊接電流；橫、立、仰焊位置焊接時，焊接電流比平焊小10~20%。採用鹼性焊條的電流比酸性焊條小10%左右，採用不鏽鋼焊條的電流比碳鋼焊條的電流小20%左右。
（2）預熱
預熱可以降低冷卻速度，改善應力狀況，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、乙炔火焰焊具預熱到200℃，則可有效降低焊接裂紋的產生。
（3）堆焊
首先用E5016焊條從齒根開始沿齒寬方向進行堆焊。堆焊應分段實施，每道焊肉應重疊1/2左右，每段一次焊完，段與段之間採用對稱施焊，直至堆焊成形且略有餘量為止。每道焊完都應清渣，以防止產生夾渣和未焊透。
再用A102奧氏體不鏽鋼焊條堆焊表面。A102焊條具有良好的焊接性，但易產生熱烈紋，在施焊時應採用小電流，短弧焊接，填滿弧坑。多層焊時，應在前一層焊縫冷卻到60℃以下時再焊，以減少熱影響區。
為控制手工電弧堆焊的質量，減小母材向焊縫金屬的熔入量，應注意控制稀釋率。方法如下：堆焊根部時，適當減小焊接電流，並使焊條橫向擺動以使其獲得較小的熔深。焊接完成後應進行緩冷，以降低硬度，然後進行機械加工即可。
（4）熱處理
機械加工后的堆焊層硬度較低，耐磨性較差。為提高表面硬度，將機械加工后的齒輪進行滲碳、淬火處理，然後進行低溫回火以消除內應力。淬火溫度為750℃，冷卻液採用柴油加少量機油。回火溫度為180~200℃，保溫1.5h后空氣中冷卻即可。
採用以上堆焊工藝修復推土機減速器齒輪后，將減速器齒輪裝機使用一年後檢查，其性能滿足使用要求，大大縮短了加工周期，修復成本也遠遠低於新件購置費用。
