水煤漿工藝燒嘴鈷鎳異種材料焊接性能研究

郭瑩，唐強(qiáng)

（北京航天動(dòng)力研究所，北京 100176）

水煤漿工藝燒嘴是水煤漿氣化工藝的關(guān)鍵設(shè)備，主要用于水煤漿和氧氣的充分混合、霧化和化學(xué)反應(yīng)。水煤漿氣化爐內(nèi)部溫度高達(dá)1 300 ℃左右，工藝燒嘴的工作條件異常惡劣，燒嘴的使用壽命直接影響氣化運(yùn)行的穩(wěn)定性。

在工藝燒嘴的損壞形式中，冷卻水盤(pán)管焊縫開(kāi)裂泄漏對(duì)氣化運(yùn)行最具威脅性。冷卻水盤(pán)管的作用是保護(hù)處于高溫工藝氣體環(huán)境中的外噴頭，其工作環(huán)境非?？量?，主要損壞形式是與外噴頭（鈷基材料UMCo50）連接焊縫區(qū)域的開(kāi)裂泄漏，如圖1 所示。對(duì)于此處的焊縫，由于位置與零件結(jié)構(gòu)的特殊性（焊接位置與結(jié)構(gòu)示意如圖2 所示，焊接一次合格率不高；雖然針對(duì)焊縫的坡口形式、焊縫位置等環(huán)節(jié)做了諸多革新，但仍無(wú)法滿(mǎn)足焊接質(zhì)量和穩(wěn)定性提出的高要求，焊縫失效時(shí)有發(fā)生，直接影響燒嘴的使用壽 命。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)Inconel600 合金材料的焊接研究項(xiàng)目很多，研究成果頗豐。李寶忠、韓紅梅和趙瑞奇[1-2]等人通過(guò)焊接試驗(yàn)研究獲得了Inconel600 合金材料的焊接工藝優(yōu)化成果并成功實(shí)際應(yīng)用；張賢安以工藝燒嘴維修為研究對(duì)象制定了較為完整的Inconel600 材料焊接工藝評(píng)定[3]；針對(duì)鈷基合金UMCo50 材料的專(zhuān)項(xiàng)焊接研究較少[4-6]，幾乎沒(méi)有公開(kāi)發(fā)表的文章，國(guó)內(nèi)外針對(duì)鈷鎳異種高溫合金材料之間焊接的研究更是未見(jiàn)可參考的文獻(xiàn)。因此，針對(duì)這兩種異種合金的焊接工藝研究具有相當(dāng)?shù)囊饬x，對(duì)于煤化工領(lǐng)域的氣化工藝燒嘴設(shè)備更具實(shí)用價(jià)值?！?br>