北極星固廢網(wǎng)訊:垃圾焚燒爐因?yàn)榉贌a(chǎn)生高溫腐蝕性極強(qiáng)的煙氣（如含有氯離子等）。這些煙氣通過與受熱面的換熱實(shí)現(xiàn)煙氣與水蒸汽的換熱。受熱面往往受到嚴(yán)重的煙氣腐蝕。為了解決腐蝕問題，受熱面如水冷壁等采用碳鋼加外表面堆焊625合金的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)即節(jié)省材料，又提升耐腐蝕能力的效果。625合金需要具備很高的耐氯離子擊穿的點(diǎn)腐蝕能力，耐硫及其燃燒后產(chǎn)物腐蝕的能力等綜合性能。

625合金還需要避免生成碳化物，金屬間化合物等，這會(huì)降低耐腐蝕性能。為此需要超低碳含量，同時(shí)采用多種微合金化元素來(lái)降低金屬間化合物在凝固過程中的大量析出，降低全奧氏體焊縫的凝固熱裂紋發(fā)生的可能。

傳統(tǒng)上采用電弧堆焊，現(xiàn)在也有采用激光送粉堆焊的。但是前者熱輸入量大，不得不采用脈沖焊，CMT,STT等方式來(lái)降低焊接的熱輸入。熱輸入大，即會(huì)引起工件的大變形（導(dǎo)致裝配困難，甚至報(bào)廢），也會(huì)引起母材較大的稀釋，從而不得不堆焊更厚的金屬比如3mm厚來(lái)應(yīng)對(duì)。而后者會(huì)導(dǎo)致粉末材料的利用率不足40%，且不適合3mm這樣厚的涂層，通常它更適合1mm以下的應(yīng)用。采用激光填絲堆焊會(huì)獲得好的堆焊效果。與電弧堆焊相比，效率更高，熱輸入更低，母材稀釋率更低。與激光送粉方式比較，材料利用率更高，不受作業(yè)厚度限制。

激光填絲焊接，選用1.0mm（或1.2mm焊絲），可以選擇熱絲電源對(duì)焊絲進(jìn)行預(yù)熱。選擇5000-20000瓦的激光功率。激光器完全可以選擇碟片的或光纖的固體激光器。半導(dǎo)體激光器一般功率會(huì)低于10000瓦，且光束質(zhì)量不如固體激光器，它更適合噴涂粉末的作業(yè)，因?yàn)榭梢栽O(shè)置很大的光斑。而送絲作業(yè)不需要很大的光斑。選擇好激光器以后，將激光的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)至0.2-0.7mm，照射在焊絲的端點(diǎn)，焊絲的端點(diǎn)抵觸在受熱面的待堆焊表面（表面在堆焊前需要清理干凈，露出金屬光澤）。在側(cè)向需要采用氬氣-氮?dú)獾幕旌蠚怏w進(jìn)行保護(hù)，即防熔化的金屬與空氣接觸氧化嚴(yán)重，又降低了大功率激光產(chǎn)生的等離子體影響。等離子體的存在是必然現(xiàn)象，它將嚴(yán)重降低激光的傳輸。等離子的組成即有小到數(shù)十納米的金屬微粒，也有金屬陽(yáng)離子，氣體陽(yáng)離子，自由電子和氣體原子。

當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒時(shí)，開動(dòng)激光器，激光的焦點(diǎn)首先照射在焊絲端點(diǎn)，端點(diǎn)會(huì)在不到10毫秒的時(shí)間內(nèi)熔化，此時(shí)控制的好就會(huì)使得激光穿透焊絲照射母材的能量極小化。比如焦點(diǎn)位置上偏差3mm以上（此時(shí)需要考慮光束質(zhì)量來(lái)計(jì)算）。母材的熔化熱量來(lái)源于熔化的焊絲，和透過焊絲而來(lái)的極少的能量，這樣熱量的來(lái)源不同于電弧焊，電弧焊哪怕是選用CMT，但是電弧仍然作用于母材。

激光的功率密度（106w/cm2）高于電弧，單位時(shí)間內(nèi)，焊絲和母材獲得的熱量多，而主要的熱量被焊絲吸收。電弧除了功率密度低以外，電弧的熱量損失更多一些。因此5000瓦的激光束，比5000瓦的電弧更能高效的利用熱能。這為更高速度的堆焊提供了前提條件。比如焊接同樣一塊1mm厚度的碳鋼板，不填絲。同樣功率下，激光的速度是電弧焊接的2-10倍。這意味著選用激光堆焊可以縮短一半以上的工期，生產(chǎn)效率大幅度提高。

激光更容易控制母材獲得的熱量，進(jìn)而影響母材的熔化深度，降低稀釋率。電弧堆焊通常將稀釋率降低到10%已經(jīng)很難。而激光堆焊可以控制在5%以下，甚至更低。這意味著采用激光堆焊時(shí)可以不必堆焊3mm的厚度，完全可以堆焊2mm以下。如果每年的均勻腐蝕深度為0.1mm以下，依然可以做到十幾年內(nèi)僅需檢測(cè)而不需垃圾焚燒發(fā)電廠停機(jī)補(bǔ)焊，甚至是整體切割受熱面報(bào)廢或維修。采用激光堆焊每平方米可以節(jié)省堆焊用625合金約8-12公斤，節(jié)省費(fèi)用約2000-4000元人民幣。激光送絲堆焊仍然需要利用“匙孔”焊，而不是單一的傳導(dǎo)焊。只是控制小孔的底端在母材上最淺（降低稀釋率）。電弧焊為了降低對(duì)母材的熱輸入，在焊接速度和熔深不變時(shí)，采用的是焊絲震動(dòng)的方式，其目的是剛剛?cè)刍梢后w的焊絲熔滴脫離焊絲，它不會(huì)繼續(xù)吸收電弧熱量。這樣在低溫態(tài)就過渡到焊接熔池，進(jìn)而即有效的利用了熱量，又降低了焊接熱輸入。激光堆焊同樣可以參比這一技術(shù)的應(yīng)用效果?？梢愿鶕?jù)檢測(cè)到的等離子體光譜信號(hào)作為焊絲端頭熔化態(tài)金屬溫度的信號(hào)，與焊絲震動(dòng)裝置進(jìn)行合并計(jì)算，最終輸出焊絲合理的震動(dòng)頻率。激光填絲堆焊還需考慮擺動(dòng)作業(yè)，擺動(dòng)作業(yè)可以降低等離子體的影響，還可以提高工作效率，降低堆焊搭接量。當(dāng)高速度的堆焊不能滿足成形要求時(shí)還可以嘗試采用30%He+2%CO2+0.1%O2+Ar以氬氦為主的多元混合氣體的方式來(lái)改變成形性（因?yàn)闅怏w將影響液態(tài)金屬的潤(rùn)濕角和鋪展）。

這樣的激光填絲堆焊將大大降低工件的變形量，改善堆焊成形性。受熱面有時(shí)尺寸巨大，一旦發(fā)生較大變形，需要用機(jī)械或者火焰的方式矯正，非常復(fù)雜而且需要經(jīng)驗(yàn)和技巧以及大型的工具。否則如果將變了形的工件裝配到發(fā)電站的機(jī)組上，那么鍋爐內(nèi)部的接口處只能強(qiáng)行組對(duì)。而強(qiáng)行組對(duì)焊接后，帶來(lái)非常大的內(nèi)應(yīng)力，即容易導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕，又降低了材料的許用應(yīng)力裕度（靜載荷，疲勞載荷，蠕變載荷都會(huì)降低）。

綜上所述：625絲極激光堆焊在焊材節(jié)省，焊材利用率，生產(chǎn)效率，工件變形控制等方面，大大優(yōu)于以往的傳統(tǒng)方法，而且提高了垃圾焚燒發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全。