隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域?qū)C(jī)械設(shè)備產(chǎn)品往往在高參數(shù)(如高溫、高壓、高速)、高度自動(dòng)化和惡劣的工況條件下運(yùn)行，這就必然對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、機(jī)件表面的耐磨、耐蝕等性能提出了更高的要求。同時(shí)，在各種復(fù)雜交變工作應(yīng)力的作用之下，機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)不同程度的疲勞破壞(如金屬結(jié)構(gòu)裂紋或斷裂)與機(jī)件磨損也在所難免，造成了設(shè)備的定期報(bào)廢，甚至提前退役。

　　隨著焊接技術(shù)的不斷發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，適用于各種機(jī)械設(shè)備的維護(hù)、修復(fù)和支持設(shè)備關(guān)鍵零部件的“全壽命設(shè)計(jì)”的“復(fù)合雙金屬”耐磨工件焊制等的“保養(yǎng)焊接”應(yīng)運(yùn)而生。

　　采用保養(yǎng)焊接，可以提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命，也可以通過結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、恢復(fù)工件幾何尺寸和表面改性（硬化）處理來修復(fù)已經(jīng)報(bào)廢的機(jī)械設(shè)備，經(jīng)過保養(yǎng)焊接或者修復(fù)后的機(jī)械設(shè)備使用性能甚至可以優(yōu)于全新設(shè)備，其性價(jià)比非常高，大大降低了生產(chǎn)設(shè)備成本的投入，給生產(chǎn)企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。

　　采用保養(yǎng)焊接方法的突出優(yōu)點(diǎn)是在很多情況下可以進(jìn)行“在線修復(fù)”，減少了大型設(shè)備拆裝的麻煩，節(jié)省了檢修時(shí)間，大大降低了企業(yè)的停產(chǎn)損失，經(jīng)濟(jì)效益是非常顯著的。

　　保養(yǎng)焊接適用于石油化工、電站鍋爐、冶金建材、礦山機(jī)械等各行各業(yè)，技術(shù)側(cè)重點(diǎn)為焊接變形控制、無(wú)損檢驗(yàn)、設(shè)備結(jié)構(gòu)修復(fù)和金屬表面涂敷材料及工藝等關(guān)鍵問題：

　　1、“復(fù)合雙金屬”耐磨工件

　　眾所周知，所有的物體都不可避免與環(huán)境相接觸,而與環(huán)境真正接觸的是物體的表面。如各種機(jī)械設(shè)備，它們?cè)谑褂眠^程中會(huì)發(fā)生腐蝕與磨損。

　　所有這些都首先會(huì)使工件表面發(fā)生破壞或失效，進(jìn)而引起整個(gè)工件的破壞或失效。

　　有資料統(tǒng)計(jì),在各種機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的過早失效破壞中，約有70%是由腐蝕和磨損造成的。因此，表面是防止設(shè)備失效的第一道防線。

　　磨損是發(fā)生在做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相互作用的材料表面上的一種復(fù)雜現(xiàn)象，是由相互作用材料的自身性質(zhì)、工作環(huán)境、應(yīng)力條件及其相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式所決定并產(chǎn)生的。

　　磨損的誘發(fā)原因大致分為機(jī)械行為和化學(xué)行為兩大類，因而將常見的磨損分類為粘著磨損、浸蝕磨損和磨粒磨損等三種形式。

　　在電站、建材及水泥行業(yè)里，機(jī)械設(shè)備工件的磨粒磨損是主要失效機(jī)制。

　　為了解決機(jī)械設(shè)備在服役中往往因?yàn)榫植炕蛘吣硞€(gè)部件的損耗而失效而影響了整機(jī)的使用壽命，采用“全壽命設(shè)計(jì)”的理念，預(yù)制“復(fù)合雙金屬”耐磨工件已是常用的辦法，現(xiàn)日益廣泛地獲得推廣應(yīng)用的復(fù)合雙金屬耐磨鋼板就是典范，這也是“保養(yǎng)焊接”的主要功能之一。

　　2、恢復(fù)結(jié)構(gòu)尺寸

　　機(jī)械部件磨損或者局部斷裂缺損后，在具有修復(fù)價(jià)值的情況下，可以通過挖補(bǔ)焊、鑲嵌焊和堆焊的方式恢復(fù)結(jié)構(gòu)尺寸。

　　根據(jù)修復(fù)工件的結(jié)構(gòu)形式、涉及到的母材材質(zhì)和施工環(huán)境，涉及到的焊接方法、焊接工藝和焊接材料也不盡相同，需要在技術(shù)診斷的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地現(xiàn)場(chǎng)提出修復(fù)技術(shù)方案。工藝路線正確與否，決定了修復(fù)成敗與效果，其中結(jié)合了技術(shù)理論和工程實(shí)踐。

　　3、裂紋補(bǔ)焊與結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)

　　依照“全壽命設(shè)計(jì)”的技術(shù)理念，當(dāng)前很多機(jī)械裝備在原始設(shè)計(jì)思想上，即可能忽略了設(shè)備在實(shí)際工況條件下運(yùn)行需要的結(jié)構(gòu)強(qiáng)韌性儲(chǔ)備的因素，導(dǎo)致設(shè)備服役過程中往往會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)甚至局部疲勞斷裂的問題。

　　尤其是當(dāng)設(shè)備局部破損之后，僅僅是將斷裂部分接續(xù)起來，還不一定能滿足后續(xù)使用的可靠性與壽命要求。

　　因此，在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)開裂故障后，首先要考慮合理的補(bǔ)焊工藝及其材料選配，防止因焊接性、焊接缺陷和焊接應(yīng)力等復(fù)雜因素造成的修復(fù)失敗后果。同時(shí)還要結(jié)合焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，適當(dāng)采用一些結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的技術(shù)措施，方可提高修復(fù)效果，甚至修復(fù)后的使用壽命超過全新設(shè)備，也是完全可能的。

　　4、耐磨堆焊

　　堆焊是在工件的表面或邊緣進(jìn)行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。

　　堆焊的目的，不是為了連接零件，在表面工程學(xué)中稱之為零件的修復(fù)與強(qiáng)化。

　　修復(fù)是指零件尺寸的恢復(fù)或增加零件的尺寸。

　　強(qiáng)化是指對(duì)零件表面進(jìn)行改性，賦予零件表面特殊性能。

　　堆焊金屬層與熱噴涂技術(shù)所形成的涂層相比，由于基體在堆焊過程中會(huì)發(fā)生一定厚度的熔化，堆焊層與基體之間存在明顯的熔合層，屬冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，堆焊層厚度可以從幾毫米到幾十毫米，對(duì)基體的熱影響大，易引起組織性能的變化及結(jié)構(gòu)的變形。

　　金屬材料的力學(xué)性能是由化學(xué)成分及其顯微組織的特性所決定的。

　　因此，堆焊金屬的成分及其組織對(duì)其耐磨性能，有著重要的影響。

　　常見的堆焊合金體系及其組織可以分類為：鐵基合金（包括珠光體鋼、奧氏體鋼、馬氏體鋼和高合金鐵）；鎳基合金；鈷基合金；銅基合金和硬質(zhì)合金（碳化鎢）等。