堆焊覆层 – 工业中的关键表面保护技术

🔍堆焊覆层 – 工业中的关键表面保护技术

在石油和天然气、石化、发电和海上生产等行业中，压力容器、热交换器、管道、喷嘴和阀门的内表面经常暴露在腐蚀性和侵蚀性环境中。用固体耐腐蚀合金 （CRA） 代替此类组件在经济上通常不可行。

这就是堆焊覆层变得无价的地方。

堆焊是在贱金属（通常是碳钢或低合金钢）上沉积耐腐蚀或耐磨合金层的工艺。这使得组件能够在获得保护表面的同时保持其结构强度，从而大大提高了使用寿命和可靠性。

常见的堆焊合金

典型的 CRA 材料包括 SS304L、SS316L、合金 625（铬镍铁合金）、哈氏合金 C276、合金 20 和蒙乃尔合金 400。这些是根据服务环境选择的 - 无论涉及酸性气体、海水、酸性工艺流还是高温氧化。

使用的焊接工艺

根据几何形状和应用，应用了各种焊接方法：

🔹SMAW （手动摇杆）：最适合小型或面片式叠加

🔹GTAW （TIG）：高质量、低稀释的精密熔覆

🔹GMAW / FCAW：沉积速度更快，适用于较大的元件

🔹SAW（埋弧）：用于壳体和磁头内部结构的自动化和高效

🔹PTA（等离子转移弧）：精确，适用于硬面或小表面

🔹ESW（电渣焊）：适用于垂直厚墙覆层

过程控制是关键

成功的堆焊需要严格的过程控制。这包括：

🔹预热和层间温度管理（特别是对于低合金钢）

🔹稀释控制，通常低于 10%，以保持 CRA 化学成分

🔹一层或两层沉积取决于合金（例如，316L 通常需要两层;Inconel 625 可能只需要一个）

🔹准确的焊接程序和合格的人员，以避免未熔合、热裂纹或过度变形等缺陷

焊后质量检查

叠加后，全面的 QA/QC 计划可确保长期性能。典型的检查包括：

🔹表面缺陷的目视和 PT

🔹UT 或 PAUT 检查粘合和厚度

🔹PMI（材料可靠性鉴定）用于堆焊合金确认

🔹硬度和铁素体测试（如适用）

🔹焊缝轮廓和稀释的宏观/微观检查

标准与合规性

堆焊程序必须符合行业标准，如 ASME 第 IX 部分、API 582、ASTM A263/264/265 和 NACE MR0175 适用于酸性服务环境。