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垃圾燃烧锅炉在工作时会释放大量HCl、HF、S02等腐蚀性气体,这些腐蚀性气体对锅炉水冷壁管排的腐蚀较严重,从而给正常的生产运作带来了非常大的威胁和损失。通过堆焊技术在碳钢的表面制备一层具有耐腐蚀的镍基堆焊层,能够显著提高水冷壁管排表面的耐腐蚀性,保证管排安全稳定运行,有效减小垃圾焚烧炉返修的几率,给生产带来巨大的经济效益。本文分别采用直流脉冲MIG焊和交流脉冲MIG焊的方法在Q235碳钢表面堆焊Incone1625合金,研究了不同工艺参数下的堆焊层焊缝成形规律,通过金相显微镜对堆焊层组织形貌和界面变化进行观察,通过EDS和XRD等方法对堆焊层元素分布进行了研究,建立了元素分布与堆焊层性能之间的关系,根据电化学极化曲线对比分析了两种方法下的堆焊层耐腐蚀性能。
研究结果表明:在使用直流脉冲MIG焊情况下,当焊接电流为240A、焊接速度1.2m/min以及焊枪摆宽为2mm时,可以得到表面有金属光泽且无飞溅的堆焊层。该条件下堆焊层的稀释率为17.2%。使用交流脉冲MIG堆焊,在相同的焊接电流和焊接速度下,当EN比率为20时可以得到成型良好的堆焊层,堆焊层的稀释为9.3%。
Inconel625堆焊层组织都是由平面晶、胞状树枝晶、树枝晶及细小的等轴晶组成,晶粒尺寸会随着焊接过程中热输入的增加而增大。堆焊层中各元素含量在熔合线部分有明显突变,Fe元素在堆焊层中含量较低经过熔合线后突增。使用直流脉冲MIG焊的堆焊层靠近表面区域Fe元素含量约为10.9%,而使用交流脉冲MIG焊的堆焊层近表面区Fe元素含量约为3.6%,对比发现交流脉冲MIG焊所得到的堆焊层稀释率更低。
堆焊层的硬度高于基体,堆焊层硬度都在220HV到280HV之间,基体材料的硬度都在140HV到180HV之间。堆焊层底部的硬度值最大,当焊枪摆宽减小、焊接速度减小、焊接电流增大都会使堆焊层的硬度增大。在相同焊接电流和焊接速度的情况下,交流脉冲MIG焊堆焊层的腐蚀电流为-210mV,直流脉冲MIG焊堆焊层的腐蚀电流为-502mV,对比得出交流脉冲MIG焊堆焊层的耐腐蚀性能比直流脉冲MIG焊堆焊层的耐腐蚀性能更好。
研究结果表明:在使用直流脉冲MIG焊情况下,当焊接电流为240A、焊接速度1.2m/min以及焊枪摆宽为2mm时,可以得到表面有金属光泽且无飞溅的堆焊层。该条件下堆焊层的稀释率为17.2%。使用交流脉冲MIG堆焊,在相同的焊接电流和焊接速度下,当EN比率为20时可以得到成型良好的堆焊层,堆焊层的稀释为9.3%。
Inconel625堆焊层组织都是由平面晶、胞状树枝晶、树枝晶及细小的等轴晶组成,晶粒尺寸会随着焊接过程中热输入的增加而增大。堆焊层中各元素含量在熔合线部分有明显突变,Fe元素在堆焊层中含量较低经过熔合线后突增。使用直流脉冲MIG焊的堆焊层靠近表面区域Fe元素含量约为10.9%,而使用交流脉冲MIG焊的堆焊层近表面区Fe元素含量约为3.6%,对比发现交流脉冲MIG焊所得到的堆焊层稀释率更低。
堆焊层的硬度高于基体,堆焊层硬度都在220HV到280HV之间,基体材料的硬度都在140HV到180HV之间。堆焊层底部的硬度值最大,当焊枪摆宽减小、焊接速度减小、焊接电流增大都会使堆焊层的硬度增大。在相同焊接电流和焊接速度的情况下,交流脉冲MIG焊堆焊层的腐蚀电流为-210mV,直流脉冲MIG焊堆焊层的腐蚀电流为-502mV,对比得出交流脉冲MIG焊堆焊层的耐腐蚀性能比直流脉冲MIG焊堆焊层的耐腐蚀性能更好。