煤化工設(shè)備耐磨層堆焊材料及工藝

張金深， 李輝2， 武愛兵

(1.中石化寧波工程有限公司，浙江 寧波 315207; 2.中石化煉化工程集團(tuán)洛陽技術(shù)研發(fā)中心，河南 洛陽 471003)

0 前言

磨損是機(jī)械零部件三大失效形式之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，磨損導(dǎo)致構(gòu)件損壞約占總失效的70%～80%，磨損失效不僅會造成大量的資源浪費(fèi)，還可能直接或間接的造成事故[1-4]。在煤化工領(lǐng)域，設(shè)備和管道由于磨損帶來的失效更是頻頻出現(xiàn)[5-7]。煤氣化過程中黑水和爐渣常對真空閃蒸罐和渣放料罐等設(shè)備也會產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。堆焊是一種常用的提高設(shè)備表面性能的技術(shù)手段，通過焊接將合金均勻地沉積在軟材料(通常是低碳鋼或中碳鋼)的表面上，以提高表面的硬度和耐磨性，而不顯著降低延性和韌性。目前商業(yè)上有各種各樣的堆焊合金可用來防止磨損，針對煤化工設(shè)備，國內(nèi)設(shè)計(jì)公司及制造商常堆焊鈷基材料達(dá)到抗磨損的效果，但其價(jià)格昂貴、工藝復(fù)雜、容易出現(xiàn)焊接裂紋并且修復(fù)困難[8-9]。因此選擇一種合適的堆焊合金及相應(yīng)的堆焊工藝來代替昂貴的鈷基合金堆焊是當(dāng)前工程上亟需解決的一個(gè)問題。

該文選擇不同堆焊材料和堆焊工藝制備一系列的耐磨堆焊層，通過與鈷基焊材比較，篩選出了價(jià)格合理、性能優(yōu)良的耐磨堆焊合金及工藝，用于指導(dǎo)實(shí)際工況的耐磨層選材工作。

1 試驗(yàn)

1.1 材料選擇和工藝設(shè)計(jì)

堆焊母材為Q345R和316L鋼板，堆焊層材料為商用的HF600，ERCCoCr-A，GFH-51-O，該文同時(shí)考慮單層堆焊和雙層堆焊，其中過渡層材料為ER309LMo，母材及焊材的主要化學(xué)成分見表1。……