砀山625合金焊丝激光堆焊垃圾焚烧换热面

焚烧垃圾，常产生砀山高温腐蚀性极强且含有氯离子等的烟气。这些高温烟气通过与砀山垃圾焚烧炉内部受热面实现烟气与水蒸汽的换热。受热面往往受到严重的烟气腐蚀。

625合金具备很高的耐氯离子击穿的点腐蚀能力、耐硫及其燃烧后产物腐蚀的能力。为解决腐蚀问题，焚烧炉受热面如水冷壁等采用碳钢加外表面堆焊砀山INCONEL625合金（UNS N06625）的方式来实现防腐。

在堆焊过程中，625合金需避免生成碳化物、金属间化合物等降低耐腐蚀的有害物出现。为此需要超低碳含量，同时采用多种微合金化元素来降低金属间化合物在凝固过程中的析出，以防止焊缝在凝固过程中产生热裂纹。

传统工艺一般采用电弧堆焊，现在也有采用激光送粉堆焊工艺。前者热输入量大，会引起工件的大变形（导致装配困难，甚至报废），也会引起母材较大的稀释，从而不得不堆焊更厚的金属比如3mm厚来应对，同时采用脉冲焊、CMT、STT等方式来降低焊接的热输入。而后者会导致粉末材料的利用率不足40%，该工艺适合1mm以下的应用，不适合3mm这样厚的涂层。相比前两种方式，采用激光填丝堆焊会获得好的堆焊效果：与电弧堆焊相比，效率更高，热输入更低，母材稀释率更低；与激光送粉方式比较，材料利用率更高，不受作业厚度限制。

激光填丝焊接，选用1.0mm（或1.2mm焊丝），可以选择热丝电源对焊丝进行预热。选择5000-20000瓦的激光功率。激光器完全可以选择碟片的或光纤的固体激光器。半导体激光器一般功率会低于10000瓦，且光束质量不如固体激光器，它更适合喷涂粉末的作业，因为可以设置很大的光斑。而送丝作业不需要很大的光斑。选择好激光器以后，将激光的焦点调节至0.2-0.7mm，照射在焊丝的端点，焊丝的端点抵触在受热面的待堆焊表面（表面在堆焊前需要清理干净，露出金属光泽）。在侧向需要采用氩气-氮气的混合气体进行保护，即防熔化的金属与空气接触氧化严重，又降低了大功率激光产生的等离子体影响。等离子体的存在是必然现象，它将严重降低激光的传输。等离子的组成即有小到数十纳米的金属微粒，也有金属阳离子，气体阳离子，自由电子和气体原子。

激光的功率密度（106w/cm2）高于电弧，单位时间内，焊丝和母材获得的热量多，而主要的热量被焊丝吸收。电弧除了功率密度低以外，电弧的热量损失更多一些。因此5000瓦的激光束，比5000瓦的电弧更能高效的利用热能。这为更高速度的堆焊提供了前提条件。比如焊接同样一块1mm厚度的碳钢板，不填丝。同样功率下，激光的速度是电弧焊接的2-10倍。这意味着选用激光堆焊可以缩短一半以上的工期，生产效率大幅度提高。

（以上资料来自：北极星固废网讯。）

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