CN112404651B - 一种复合粉粒堆焊用活性挡块及其应用方法 - Google Patents

一种复合粉粒堆焊用活性挡块及其应用方法 Download PDF

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Abstract

一种复合粉粒堆焊用活性挡块及其应用方法，采用组分粉碎、分类过筛、称量湿混、压块成型和烧结固化等步骤而制成特定尺寸的活性挡块；自保护明弧堆焊前，将活性挡块放在焊道两侧，复合粉粒预置于焊道中间，以H08A实心焊丝充当电弧载体，进行自保护明弧堆焊，利用的电弧热/力耦合作用，将活性剂成分带入弧柱空间和堆焊熔池，从而改变电弧形态，增加其稳定性以及改善堆焊熔体的流动性，获得了成型美观、组织性能均衡以及耐磨性优良的堆焊合金。本发明的活性挡块可用于先进机械零件表面堆焊耐磨凸块或者耐磨花纹等。

Description

一种复合粉粒堆焊用活性挡块及其应用方法
技术领域
本发明属于耐磨堆焊技术领域，具体涉及一种复合粉粒堆焊用活性挡块及其应用方法。
背景技术
活性化焊接是把活性剂涂敷在焊件母材待焊区，促使焊缝熔深大幅度提高的一种方法，常用于TIG、激光焊等工艺。乌克兰巴顿焊接研究所的研究工作认为：涂敷在待焊区的活性剂引起电弧收缩，对焊缝熔融金属的电弧吹力作用增强而提高焊缝熔深。目前，活性剂主要有以下添加方式，一种直接成为焊接材料的一种组分，如：实心焊丝在拉拔减径最后一道工序时，在焊丝表面粘附一层活性剂粉末；药芯焊丝可直接将活性剂填入药芯，但活性剂直接与空气接触，易吸水，焊缝的自由氢来源增多；另外一种方式，将活性剂与丙酮等有机溶剂相混合，形成悬浮液，然后直接涂刷在待焊区域，但活性涂层易脱落，受环境因素影响大。活性剂在改善电弧形态的作用受到一定关注，但吸湿性依然是一个必须解决的难题。
电弧增材制造工艺常用粉末作为填充材料，但其发展遇到了不少问题。首先，粉末种类少极大制约电弧增材制造的适用范围，尤其轻质组分如石墨等添加难度大。其次，粉末利用偏低，有资料显示粉末的利用率只有50～60％左右。这主要是粉末一般采用气流同轴送粉方式。在气流输送作用下，粉末颗粒与待焊区发生刚性碰撞，或者重量不一的粉末颗粒在输送过程相互碰撞而改变了方向，导致不少固态粉末反弹到或者直接散落在焊缝四周，粉末有效利用率偏低。复合粉粒作为一种新型焊接材料，如采用气流输送，也存在类似问题；即使采用焊前预置粉粒方式，如自保护明弧焊时，也大致有5％左右的粉粒偏离电弧有效作用区域，而无法一次熔化利用，造成了浪费。
此外，不少堆焊零件需要堆焊，尤其其表层需要预制一些耐磨性优良的耐磨凸块或者花纹，而这零件表面往往是曲面。如果堆焊熔体的流动性太好，可导致凸块或者花纹的尺度无法保证，如何预制设计尺度的花纹成为一个必然的选择。现有工艺采用钢筋弯制并点焊固定到表面，然后再填塞堆焊合金，制备工艺繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对活性化焊接、电弧增材制造用粉末以及焊件表面耐磨凸块的制备工艺的上述欠缺，提供一种复合粉粒堆焊用活性挡块及其应用方法。
本发明的上述目的是通过如下的技术方案来实现的：
该种复合粉粒堆焊用活性挡块，由基体层和活性层两部分组成，其制备工艺包括如下顺序的步骤：
(1)组分粉碎：将活性挡块的基体层、活性层的块状或者颗粒状组分原料，将其粉碎成预定粒度范围内的粉末；
(2)分类过筛：将粉碎后活性挡块基体层的组成组分粉末过60目筛，粉碎后活性挡块活性层的组成组分粉末过300目筛；
(3)称量湿混：向步骤(2)过筛后的基体层粉末以每次2～5ml液类粘结剂/100g基体层粉末的方式掺入液类粘接剂，并不断搅拌，直至向基体层粉末所掺杂的液类粘结剂容积量达到8～15ml液类粘结剂/100g基体层粉末为止，静置15～30分钟，待液态粘结剂均匀浸润基体层粉末，形成湿基体层粉粒；
(4)压块成型：按照8～20g湿基体层粉粒/1～1.5g活性层粉末的固定比例，分别称量步骤(3)所制备的湿基体层粉粒以及步骤(2)所过筛的活性剂层粉末，然后分别放入两个不同容器内；接着，将称量好的湿基体层粉粒倒入特制形状和尺寸的模具中，轻轻摇晃使之堆积均匀，用压板将湿基体层粉粒挤压平整，形成湿基体粉粒层，然后抽出压板；继续，将称量好的活性剂粉末倒入上述模具中，并使之均匀铺展于湿基体粉粒层上面，再覆盖上压板；最后，将该模具放入压样机，设置压力值900～1200Mpa，加压时间40～60s，启动按钮，使之压制成湿活性挡块胚料，取出并静置15～30分钟；
(5)烧结固化：将步骤(4)所压制成型的湿活性挡块胚料，放入烧结炉中，升温至设定烧结温度，保温2～4小时使之固化，然后随炉冷却至室温出炉，形成活性挡块。
具体的，步骤(1)中，所述活性挡块的基体层的组成块状或者颗粒状原料为熔炼焊剂260颗粒(HJ260)；所述活性挡块的活性层的组成块状或者颗粒状原料为碳酸钙含量99％以上的大理石粉块(CaCO3)。
具体的，步骤(3)中，所述液态粘结剂为硅酸钠型水玻璃，波美度20～40、模数3.0～3.3。
具体的，步骤(4)中，所述特制形状和尺度的模具为包括圆形、正方形和长方形的三种形状之一的钢制模具，其圆形直径、正方形边长、包含长方形的长度和宽度的边长为3～150mm。
具体的，步骤(5)中，所述活性挡块坯料的设定烧结温度为300～400℃。
本发明目的之二在于提供上述步骤所制备的该种复合粉粒堆焊用活性挡块的应用方法，即：焊前将活性挡块安置在焊道两侧，活性层面向焊道，并使两个活性挡块的边长平面与待焊焊道边缘的间隔距离为1～2mm；接着，将复合粉粒预置于焊道中间，并使之均匀铺放；然后，以直径Φ2.0～Φ2.5mm的H08A实心焊丝作为电弧载体，采用直流电源反接法进行自保护明弧堆焊，利用电弧热/力耦合作用，将活性档块的活性剂成分带入弧柱内部和堆焊熔池，以改变电弧形态以及提高堆焊熔池的流动性，进而改善该堆焊合金的组织和性能。
本发明的活性挡块既可用于复合粉粒和实心焊丝自保护明弧或者埋弧堆焊耐磨凸块或者耐磨花纹等，也可用于钨极氩弧熔敷或者激光熔敷复合粉粒而制备焊件表面耐磨合金层或者耐磨块、耐磨凸块或者耐磨花纹等。
与现有技术相比，本发明具有如下创新点和有益效果：
(1)配置活性挡块的堆焊工艺所用复合粉粒的利用率高：由于焊缝两侧活性挡块的作用，不仅限制了复合粉粒堆积区域，以前重量偏轻的复合粉粒受电弧吹力而偏离电弧有效作用范围，现在均受到活性挡块的阻挡作用而约束在限定范围之内；活性档块的活性层易发生电子，诱使电弧呈钟罩形，即电弧下半部明显扩大，这使电弧完全覆盖焊道上的预置复合粉粒，从而少量复合粉粒未完全熔化或者残留的现象不复存在。
(2)活性挡块制备简单且成本低：本发明活性挡块的成分采用以熔炼焊剂260颗粒为基体层，以大理石粉为活性层，原料便宜易得，加工步骤简单，不需要昂贵设备，且组分调整方便，可根据需要随时改变基体层和活性层的成分及其含量，易于实现多型号多批次等快速堆焊作业。
(3)电弧燃烧稳定：利用电弧的热/力耦合作用，将活性挡块的活性剂成分带入弧柱空间，提高弧柱空间的电离度，促使带电粒子增多，从而使电弧燃烧稳定，不易断弧，这进一步改善焊缝成型和堆焊合金的组织及成分均衡性。
(4)焊缝成型良好且易于实现焊缝形态多样化：放在焊道两侧的活性挡块，限制了堆焊熔体的流动方向，这使堆焊熔池的液态熔融金属不易流失，冶金反应程度较为完全，氧化物浮出较为彻底；带入的活性剂成分进一步改善了堆焊熔体的流动性，因而，焊缝成型良好；根据需要，可改变活性挡块的尺寸和形状，并可进行优化组合，从而在焊件表面，获得一系列形态众多的焊缝，易于实现堆焊凸块形态的多样化。
附图说明
图1为本发明活性挡块的结构及应用方法示意图。
图2为本发明应用活性挡块所制备高铬合金的组织形态图。
图3为图2所示有活性挡块时高铬合金的相组成图。
图4为对比例1中无活性挡块时所制备高铬合金的组织形态图。
图5为图4所示无活性挡块时高铬合金的相组成图。
图6为图2所示有活性挡块时高铬合金的磨损形貌图。
图7为图4所示无活性挡块时高铬合金的磨损形貌图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
本发明的一种复合粉粒堆焊用活性挡块及其应用方法，该复合粉粒堆焊用活性挡块由两部分组成，包括：基体层部分和活性层部分。
本发明活性挡块的基体层由熔炼焊剂260(埋弧熔炼焊剂HJ260)颗粒经粉碎为粒度60目的粉末组成，其活性层由大理石粉块经粉碎为300目的粉末组成，活性挡块采用包括经过组分粉碎、分类过筛、称量湿混、压块成型、烧结固化等步骤而制成特定形状和尺寸的活性挡块；
堆焊所选择的复合粉粒所含粉末组分的重量百分含量分别为：50％的含铬量68～72％、含碳量8％的高碳铬铁(Fe Cr70C8.0)；7％的含碳量不低于98％的鳞片石墨(C)；8％的含钛量25～35％的钛铁(FeTi30-A)；8％的含钒量50％的钒铁(FeV50-A)；2％的碳化硼含量99％以上的碳化硼(B4C)粉；5％的含硅量40～47％的硅铁(FeSi45-A)；20％的含铁量不低于98％的还原铁粉(Fe)；
该复合粉粒采用包括由高碳铬铁、鳞片石墨、钛铁、钒铁、碳化硼、硅铁、还原铁粉等粉末组分组成的混合粉末，经粉末组分称量干混为混合粉末、向混合粉末掺入硅酸钠型水玻璃湿混、湿粉体旋转粘结造粒、粉粒烧结和粉粒筛分等步骤而形成10～15目粒度的复合粉粒；
焊前将活性挡块安置在焊道两侧，活性层面向焊道，并使两个活性挡块的边长平面与待焊焊道边缘的间隔距离为1～2mm；接着，将复合粉粒预置于焊道中间，并使之均匀铺放；然后，以直径Φ2.0～Φ2.5mm的H08A实心焊丝作为电弧载体，采用直流电源反接法进行自保护明弧堆焊，利用电弧热/力耦合作用，将活性档块的活性剂成分带入弧柱内部和堆焊熔池，改变电弧形态使之呈钟罩形，完全覆盖焊道上的预置复合粉粒，并增加电弧稳定性以及提高堆焊熔池的流动性，进而改善该堆焊合金的组织和性能。
该活性挡块的结构及其应用方法如附图1所示。
实施例1
首先，将颗粒状熔炼焊剂260(HJ260)原料，用粉碎机将其粉碎成粉末；接着，将该粉末过60目筛，作为活性挡块的基体层粉末备用。
其次，将碳酸钙粉块原料，用粉碎机将其粉碎成粉末状；接着，将粉末过300目筛，作为活性挡块的活性层粉末备用。
接着，以每次2ml向基体层的HJ260粉末倒入波美度为35且模数为3.3的硅酸钠型水玻璃，添加期间不断搅拌，直至水玻璃添加容积量和基体层粉末重量的比值为10ml硅酸钠型水玻璃/100g基体层粉末，静置20分钟，待水玻璃与基体层粉末均匀浸润融合，形成湿基体层粉粒；
继续，称取9g湿基体层粉粒，并倒入长度70mm×宽度10mm的长方形模具中，轻轻摇晃使之均匀堆积，用压板将湿基体层粉粒挤压平整，然后抽出压板；接着，称取粉碎过筛后的1g碳酸钙粉末作为活性层粉末，将其倒入上述模具中，轻轻摇动使之均匀铺在湿基体粉粒层上面，再覆盖上压板；然后放入压样机，调整压力为900Mpa，设置加压时间45s，启动按钮，将其压制成长度70mm×宽度10mm×厚度3mm的湿活性挡块胚料，取出并静置20分钟。
继续，将所压制成型的湿活性挡块胚料，放入烧结炉中，升温至320℃，保温时间3.5小时，随炉冷却至室温取出。
堆焊之前，将自动焊机ZD5-1000E的极性设置为直流反接，堆焊工艺参数如表1所示。
表1复合粉粒和实心焊丝堆焊工艺参数
Figure BDA0002786853220000071
继续，在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，采用直径Φ2.5的H08A实心焊丝作为电弧载体；焊前将活性挡块安置在焊道两侧，活性层面向焊道，并使两个活性挡块的边长平面与待焊焊道边缘的间隔距离为1～2mm；接着，将上述复合粉粒预置于焊道中间，并使之均匀铺放；优化调整预置复合粉粒层高度和宽度，获得填粉率为0.56的高铬合金。
以上述烧结过筛后的复合粉粒和H08A实心焊丝作为焊接材料，进行自保护明弧堆焊，使复合粉粒熔体和实心焊丝熔滴熔合为一体化熔池。待熔池空冷凝固形成第一层焊缝，去除少量残留熔渣；然后，以同样的方式堆焊第二层。焊后，焊缝无裂纹和气孔等缺陷，焊缝表面仅有少量熔渣。
将堆焊试样用线切割方法加工制备为57mm×25.5mm×6mm耐磨性试样，并用HR-150洛氏硬度计测试其表面宏观硬度。
耐磨性试验采用MLS-225B型湿砂橡胶轮式磨损试验机，试验条件如下：橡胶轮直径176mm、硬度为60邵尔，所加砝码重2.5千克，橡胶轮转速240转/分钟，砂浆比例为40～60目1500克石英砂配1000克自来水。试样先预磨1000转，冲洗干净，吹干，称初重M0，然后正式试验1000转后清洗吹干，称重M1，试样磨损绝对失重量ΔM＝M0-M1。
以下面对比例1所述的1#堆焊试样作为标准试样，相对磨损系数ε＝标准试样绝对失重量/试样绝对失重量，试验结果见表2。
本实施例1的高铬合金的组织形态及相组成分别如图2和图3所示，该高铬合金的磨损形貌如图6所示。
实施例2
首先，将颗粒状熔炼焊剂260(HJ260)原料，用粉碎机将其粉碎成粉末；接着，将该粉末过60目筛，作为活性挡块的基体层粉末备用。
其次，将碳酸钙粉块原料，用粉碎机将其粉碎成粉末状；接着，将粉末过300目筛，作为活性挡块的活性层粉末备用。
接着，以每次3ml向基体层的HJ260粉末倒入波美度为30且模数为3.3的硅酸钠型水玻璃，添加期间不断搅拌，直至水玻璃添加容积量和基体层粉末重量的比值为9ml硅酸钠型水玻璃/100g基体层粉末，静置25分钟，待水玻璃与基体层粉末均匀浸润融合，形成湿基体层粉粒；
继续，称取12g湿基体层粉粒，并倒入长度70mm×宽度10mm的长方形模具中，轻轻摇晃使之均匀堆积，用压板将湿基体层粉粒挤压平整，然后抽出压板；接着，称取粉碎过筛后的1g碳酸钙粉末作为活性层粉末，将其倒入上述模具中，轻轻摇动使之均匀铺在湿基体粉粒层上面，再覆盖上压板；然后放入压样机，调整压力为1000Mpa，设置加压时间50s，启动按钮，将其压制成长度70mm×宽度10mm×厚度4mm的湿活性挡块胚料，取出并静置25分钟。
继续，将所压制成型的湿活性挡块胚料，放入烧结炉中，升温至350℃，保温时间3小时，随炉冷却至室温取出。
堆焊之前，将自动焊机ZD5-1000E的极性设置为直流反接，堆焊工艺参数如表1所示。
继续，在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，采用直径Φ2.0的H08A实心焊丝作为电弧载体；焊前将活性挡块安置在焊道两侧，活性层面向焊道，并使两个活性挡块的边长平面与焊缝边缘的间隔距离为1～2mm；接着，将上述复合粉粒预置于焊道中间，并使之均匀铺放；优化调整预置复合粉粒层高度和宽度，获得填粉率为0.54的高铬合金。
其余步骤和耐磨性试验内容同实施例1。
实施例3
首先，将颗粒状熔炼焊剂260(HJ260)原料，用粉碎机将其粉碎成粉末；接着，将该粉末过60目筛，作为活性挡块的基体层粉末备用。
其次，将碳酸钙粉块原料，用粉碎机将其粉碎成粉末状；接着，将粉末过300目筛，作为活性挡块的活性层粉末备用。
接着，以每次4ml向基体层的HJ260粉末倒入波美度为30且模数为3.3的硅酸钠型水玻璃，添加期间不断搅拌，直至水玻璃添加容积量和基体层粉末重量的比值为12ml硅酸钠型水玻璃/100g基体层粉末，静置30分钟，待水玻璃与基体层粉末均匀浸润融合，形成湿基体层粉粒；
继续，称取15g湿基体层粉粒，并倒入长度70mm×宽度10mm的长方形模具中，轻轻摇晃使之均匀堆积，用压板将湿基体层粉粒挤压平整，然后抽出压板；接着，称取粉碎过筛后的1g碳酸钙粉末作为活性层粉末，将其倒入上述模具中，轻轻摇动使之均匀铺在湿基体粉粒层上面，再覆盖上压板；然后放入压样机，调整压力为1200Mpa，设置加压时间60s，启动按钮，将其压制成长度70mm×宽度10mm×厚度5mm的湿活性挡块胚料，取出并静置30分钟。
继续，将所压制成型的湿活性挡块胚料，放入烧结炉中，升温至360℃，保温时间2.5小时，随炉冷却至室温取出。
堆焊之前，将自动焊机ZD5-1000E的极性设置为直流反接，堆焊工艺参数如表1所示。
继续，在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，采用直径Φ2.5的H08A实心焊丝作为电弧载体；焊前将活性挡块安置在焊道两侧，活性层面向焊道，并使两个活性挡块的边长平面与焊缝边缘的间隔距离为1～2mm；接着，将上述复合粉粒预置于焊道中间，并使之均匀铺放；优化调整预置复合粉粒层高度和宽度，获得填粉率为0.55的高铬合金。
其余步骤和耐磨性试验内容同实施例1。
对比例1
堆焊之前，将自动焊机ZD5-1000E的极性设置为直流反接，堆焊工艺参数如表1所示。
在长度160mm×宽度75mm×厚度16mm的Q235A钢板上，采用直径Φ2.5的H08A实心焊丝作为电弧载体；将上述复合粉粒预置于焊道中间，并使之均匀铺放，单位焊道长度的复合粉粒预置重量同实施例1，优化调整预置复合粉粒层高度和宽度，获得填粉率0.45的高铬合金。
其余步骤和耐磨性试验内容同实施例1。
对比例1无活性挡块时所堆焊的高铬合金的组织形态、相组成和磨损形貌分别如附图4、附图5和附图7所示。
由附图2和附图3可知，本发明活性挡块应用于复合粉粒和H08A实心焊丝自保护明弧堆焊，所制备的高铬合金的组织主要由铁素体、(Fe,Cr,V)7C3、(Fe,Cr)3C和奥氏体等相组成。
由附图2还可知，本发明方法所制备的高铬合金所含(Fe,Cr,V)7C3相呈板条状和块状定向分布，其中有铁素体基体和少量残留奥氏体，还有少量的条状(Fe,Cr)3C共晶相。该高铬合金宏观硬度57.1～60.8HRC左右，无预热堆焊二层未产生裂纹，这说明本发明方法所制备的高铬合金具有较高的韧性。
对比例1在焊道上所预置的复合粉粒与实施例1完全相同，堆焊工艺参数完全相同，但没有设置活性挡块。
由附图4和附图5可知，对比例1无活性挡块所制备的高铬合金组织主要由颗粒状或者细条状的(Fe,Cr,V)7C3、铁素体及(Fe,Cr)3C等相组成，其(Fe,Cr,V)7C3相的尺寸明显比实施例1偏小，而共晶碳化物(Fe,Cr)3C相数量明显偏多。
由表2还可知，本发明活性挡块所制备的高铬合金相对磨损系数是无活性挡块时高铬合金的1.90～3.35倍。此外，配置活性档块，复合粉粒的填粉率明显提高，这提高了该型焊接材料的堆焊利用率。
表2对比例和实施例所制备高铬合金的耐磨粒磨损性能
Figure BDA0002786853220000111
对比附图6和附图7所示两种高铬合金的磨损形貌可知，在相同磨损试验条件下，本发明方法所制备的高铬合金磨损表面划痕数量较少，犁沟较浅且不少划痕遇到块体相中止，其磨损机制主要为磨粒的微观切削；而对比例1所示未加活性挡块时所堆焊高铬合金的磨损表面划痕较多，犁沟较深且划痕较为连贯，其磨损机制也是磨粒的微观切削。表2显示其磨损失重明显高于本发明的高铬合金，这说明耐磨性一般。
以上结果表明，这复合粉粒和实心焊丝自保护明弧焊配置活性挡块，可有效改善其耐磨性。该活性挡块可用于先进机械零件表面堆焊耐磨条纹或者耐磨凸块等。

Claims (6)

1.一种复合粉粒堆焊用活性挡块，由基体层和活性层两部分组成，其特征在于所述活性挡块的制备工艺包括如下顺序的步骤：
(1)组分粉碎：将活性挡块的基体层、活性层的块状或者颗粒状组分原料，将其粉碎成预定粒度范围内的粉末；
(2)分类过筛：将粉碎后活性挡块基体层的组成组分粉末过60目筛，粉碎后活性挡块活性层的组成组分粉末过300目筛；
(3)称量湿混：向步骤(2)过筛后的基体层粉末以每次2～5ml液类粘结剂/100g基体层粉末的方式掺入液类粘接剂，并不断搅拌，直至向基体层粉末所掺杂的液类粘结剂容积量达到8～15ml液类粘结剂/100g基体层粉末为止，静置15～30分钟，待液类粘结剂均匀浸润基体层粉末，形成湿基体层粉粒；
(4)压块成型：按照8～20g湿基体层粉粒/1～1.5g活性层粉末的固定比例，分别称量步骤(3)所制备的湿基体层粉粒以及步骤(2)所过筛的活性剂层粉末，然后分别放入两个不同容器内；接着，将称量好的湿基体层粉粒倒入特制形状和尺寸的模具中，轻轻摇晃使之堆积均匀，用压板将湿基体层粉粒挤压平整，形成湿基体粉粒层，然后抽出压板；继续，将称量好的活性剂粉末倒入上述模具中，并使之均匀铺展于湿基体粉粒层上面，再覆盖上压板；最后，将该模具放入压样机，设置压力值900～1200Mpa，加压时间40～60s，启动按钮，使之压制成湿活性挡块胚料，取出并静置15～30分钟；
(5)烧结固化：将步骤(4)所压制成型的湿活性挡块胚料，放入烧结炉中，升温至设定烧结温度，保温2～4小时使之固化，然后随炉冷却至室温出炉，形成活性挡块。
2.根据权利要求1所述一种复合粉粒堆焊用活性挡块，其特征在于：所述活性挡块的基体层的组成块状或者颗粒状原料为熔炼焊剂260颗粒；所述活性挡块的活性层的组成块状或者颗粒状原料为碳酸钙含量99％以上的大理石粉块。
3.根据权利要求1所述一种复合粉粒堆焊用活性挡块，其特征在于：步骤(3)中，所述液类粘结剂为硅酸钠型水玻璃，波美度20～40、模数3.0～3.3。
4.根据权利要求1所述一种复合粉粒堆焊用活性挡块，其特征在于：步骤(4)中，所述特制形状和尺度的模具为包括圆形、正方形和长方形的三种形状之一的钢制模具，其圆形直径、正方形边长、包含长方形的长度和宽度的边长为3～150mm。
5.根据权利要求1所述一种复合粉粒堆焊用活性挡块，其特征在于：步骤(5)中，所述活性挡块坯料的设定烧结温度为300～400℃。
6.根据权利要求1所述一种复合粉粒堆焊用活性挡块的应用方法，其特征在于：焊前将活性挡块安置在焊道两侧，活性层面向焊道，并使两个活性挡块的边长平面与待焊焊道边缘的间隔距离为1～2mm；接着，将复合粉粒预置于焊道中间，并使之均匀铺放；然后，以直径Φ2.0～Φ2.5mm的H08A实心焊丝作为电弧载体，采用直流电源反接法进行自保护明弧堆焊，利用电弧热/力耦合作用，将活性档块的活性剂成分带入弧柱内部和堆焊熔池，以改变电弧形态以及提高堆焊熔池的流动性，进而改善该堆焊合金的组织和性能。
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