CN108544067A - 一种锅炉燃烧器喷嘴等离子粉末堆焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锅炉燃烧器喷嘴粉末堆焊工艺，其特征在于，采用等离子粉末堆焊工艺堆焊燃烧器喷嘴的磨损面，所述等离子粉末采用C‑Cr‑W/Co基堆焊合金粉末，其包括以质量百分比计的C：0.5～6％，Cr：20～35％，Fe：0～10％，Si：0.5～10％，W：1～14％及Co：25～78％。本发明采用等离子粉末堆焊技术，C‑Cr‑W/Co基耐磨焊材，与现有技术相比，其堆焊层质量可靠，生产效率和自动化程度高，喷嘴使用寿命得到显著提高。本发明为锅炉燃烧器喷嘴提高易磨损部位耐磨性提供了一种自动化程度高、工艺性和焊接质量更好的高效、可靠的焊接工艺。

Description

一种锅炉燃烧器喷嘴等离子粉末堆焊工艺
技术领域
本发明涉及一种锅炉燃烧器喷嘴等离子粉末堆焊工艺，属于锅炉技术领域。
背景技术
锅炉燃烧器喷嘴是锅炉的重要部件之一，其运行工况恶劣，长期受到高温煤 粉冲刷，磨损比较严重，对锅炉机组安全稳定的运行带来隐患。为保护燃烧器喷 嘴的易磨损部位，目前电厂常用的方式为在易磨损部位陶瓷贴片或堆焊硬质合金 耐磨材料。
采用陶瓷贴片方式的优点是陶瓷耐磨性较好，缺点是陶瓷贴片高温下容易脱 落及破碎，导致燃烧器喷嘴的寿命偏低，需要每次检修时对其进行检查修补。而 其他易磨损位置由于难以安装耐磨陶瓷片，目前仍无较好的解决方法。
堆焊硬质合金多为采用焊条或药芯焊丝等人工堆焊方式，其堆焊层表面平整 度较差，堆焊质量难以得到可靠保证，且堆焊效率低，无法满足生产需要。使用 的耐磨焊材为C-Cr Fe基，高温下耐磨性急剧下降，喷嘴使用寿命低；
现有技术采用贴陶瓷片或手工堆焊C-Cr Fe基硬质耐磨材料来减少喷嘴磨 损，该技术具有如下缺点：
1、喷嘴贴陶瓷片防磨技术不能全覆盖所有易磨损位置，陶瓷片易破碎或脱 落，可靠性差；
2、采用手工堆焊耐磨焊材，堆焊质量差，效率太低，无法满足生产需要。 采用的C-Cr/Fe基硬质耐磨材料高温下耐磨性较差，使得喷嘴使用寿命偏低。
目前国内外在喷嘴耐磨方法上没有应用等离子粉末堆焊技术及相关堆焊工 艺，且没有应用C-Cr-W Co基合金粉末材料。
发明内容
本发明所要解决的问题是：锅炉燃烧器喷嘴易磨损，常规贴陶瓷形式或人工 堆焊质量差而导致使用寿命偏低的问题。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了一种锅炉燃烧器喷嘴粉末堆 焊工艺，其特征在于，采用等离子粉末堆焊工艺堆焊燃烧器喷嘴的磨损面，所述 等离子粉末采用C-Cr-W/Co基堆焊合金粉末，其包括以质量百分比计的C：0.5～6％，Cr：20～35％，Fe：0～10％，Si：0.5～10％，W：1～14％及Co：25～78％。
优选地，所述堆焊时采用的气体为氩气，氩气纯度为99.95％以上；离子气 流量为0.2～2L/min，保护气体流量为1～15L/min，送粉气的流量为0.5～2L/min。
优选地，所述堆焊工艺的具体参数为：电流100～300A，送粉速度为0.3～ 5kg/h，送粉提前或延后时间为0～5秒，维护电流的电流强度为3～20A，延迟收 弧时间为0-20秒。
优选地，所述等离子粉末的细度为60～500目。
优选地，所述燃烧器喷嘴堆焊时采用带有电加热功能的工装，确保堆焊焊接 过程中保持堆焊工件的温度在200～500℃内，起到有效控制焊接变形和确保堆焊 焊缝不开裂。
优选地，所述堆焊工艺采用摆动堆焊方法，堆焊过程中控制层间温度不大于 500℃。
本发明采用等离子粉末堆焊技术，C-Cr-W/Co基耐磨焊材，与现有技术相比， 其堆焊层质量可靠，生产效率和自动化程度高，喷嘴使用寿命得到显著提高。本 发明为锅炉燃烧器喷嘴提高易磨损部位耐磨性提供了一种自动化程度高、工艺性 和焊接质量更好的高效、可靠的焊接工艺。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
实施例
一种锅炉燃烧器喷嘴等离子粉末堆焊工艺：
1、堆焊材料准备：根据喷嘴运行工况条件选用100～320目C-Cr-W/Co基堆 焊合金粉末。
2、堆焊设备准备：采用带有电加热功能的防变形工装，确保堆焊焊接过程 中保持堆焊工件的温度在200～500℃内，起到有效控制焊接变形和确保堆焊焊缝 不开裂。
3、堆焊前准备：对工件待焊区域标识划线，采用砂轮打磨或擦拭丙酮等方 式清除待焊区域的油、锈等污物。
4、采用等离子粉末进行堆焊，堆焊工艺如下：
①气体采用氩气，离子气流量为1～2L/min，保护气体流量为5～10L/min， 送粉气流量为1～2L/min，氩气纯度在99.95％以上；
②焊接时的焊接规范参数如下：
电流140～170A，送粉速度0.5～1.5kg/h，送粉延后时间3秒，维弧电流的 电流强度为15～20A，延迟收弧时间0-2秒。
采用摆动堆焊方法，堆焊过程中控制层间温度不大于500℃。
5、实施效果：
采用上述合金粉末和堆焊工艺，堆焊层质量成型良好，满足使用要求：
(1)堆焊层室温表面硬度≥40HRC(洛氏硬度)；
(2)堆焊层有效使用厚度≥6mm；
(3)堆焊层表面成形美观，无裂纹或表面存在均匀龟裂纹，无贯穿性延伸 至母材裂纹，所有单条裂纹宽度均≤0.8mm；
(4)堆焊层表面平整，不平度≤1.6mm。

Claims (6)

1.一种锅炉燃烧器喷嘴粉末堆焊工艺，其特征在于，采用等离子粉末堆焊工艺堆焊燃烧器喷嘴的磨损面，所述等离子粉末采用C-Cr-W/Co基堆焊合金粉末，其包括以质量百分比计的C：0.5～6％，Cr：20～35％，Fe：0～10％，Si：0.5～10％，W：1～14％及Co：25～78％。
2.如权利要求1所述的锅炉燃烧器喷嘴粉末堆焊工艺，其特征在于，所述堆焊时采用的气体为氩气，氩气纯度为99.95％以上；离子气流量为0.2～2L/min，保护气体流量为1～15L/min，送粉气的流量为0.5～2L/min。
3.如权利要求1所述的锅炉燃烧器喷嘴粉末堆焊工艺，其特征在于，所述堆焊工艺的具体参数为：电流100～300A，送粉速度为0.3～5kg/h，送粉提前或延后时间为0～5秒，维护电流的电流强度为3～20A，延迟收弧时间为0-20秒。
4.如权利要求1所述的锅炉燃烧器喷嘴粉末堆焊工艺，其特征在于，所述等离子粉末的细度为60～500目。
5.如权利要求1所述的锅炉燃烧器喷嘴粉末堆焊工艺，其特征在于，所述燃烧器喷嘴堆焊时采用带有电加热功能的工装，确保堆焊焊接过程中保持堆焊工件的温度在200～500℃内。
6.如权利要求1所述的锅炉燃烧器喷嘴粉末堆焊工艺，其特征在于，所述堆焊工艺采用摆动堆焊方法，堆焊过程中控制层间温度不大于500℃。
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