不锈钢污泥脱水机螺旋叶片焊接技术分析

现行不锈钢污泥脱水机螺旋叶片焊接大多采用不同材料的叶片衬板，喷焊硬质材料或镶嵌ALO陶瓷衬片的方法。由于喷焊常常存在结合强度低、有气孔、组织不致密，成份不均匀、叶片变形大等问题；而陶瓷片镶嵌又存在着衬片与基体结合牢固性差，在污泥脱水机高速旋转时易脱落而造成事故，难以满足污泥脱水机的工作条件。因此我们根据污泥脱水机设计及工作的特点，对耐腐蚀环境工作的不锈钢污泥脱水机叶片激光耐蚀耐磨合金材料堆焊强化进行了研究，取得了较好的应用效果。
基体材料：304不锈钢；堆焊材料：激光专用含Ti合金焊料。采用预置法激光堆焊，每一次获得一个单道堆焊层，各个堆焊道之间留有间隔，避免各工序之间的热影响。采用7kW横流Co2激光器；实验时激光的输出功率分别为2．8kW 和3．0kW；输出的激光束光斑直径为7mm。不锈钢污泥脱水机的激光堆焊是一个复杂的冶金和结晶的过程，由于激光加热和熔化冷却速度都很高，故在加热、冷却或熔化凝结过程中，材料微组织间形成非均匀的温度场和热应力，易于造成裂晶、裂纹等缺陷。为了得到良好的堆焊层的质量(如堆焊层表面光滑、无裂纹、良好的冶金结合等)，需要调整与此相关的激光工艺参数(激光的能量密度、扫描速度)使之形成良好的匹配性，并进行试样模拟磨损实验、耐蚀试验，以得到良好的激光工艺参数使之具有较好的匹配性能。
污泥脱水机通过激光堆焊后能够得到比其它方法得到更高的硬度值。在不锈钢上堆焊合金后硬度明显提高，堆焊层平均硬度HV400，堆焊层厚度0．7-lmm，堆焊层硬度呈梯度过渡。在相同的速度下，随着激光功率的增加，堆焊层的显微硬度也随之增加，这是由于激光加热和冷却的速度极快的特点所决定的。
典型的不锈钢污泥脱水机堆焊覆层的结构，结合面较平坦，在基体与堆焊层过渡区呈现出柱状和树枝状的晶体结构，堆焊结晶过程的散热为堆焊熔池向空间的高温辐射和通过集体材料的热传导两个方面。可见污泥脱水机采用上述方法进行叶片焊接可明显提高接合位置强度。