在承压设备制造、修复及性能强化领域,堆焊是一项不可或缺的关键焊接技术。其核心定义清晰明确,即通过焊接工艺在母材表面有针对性地熔敷一层或多层填充金属,以此改变母材表面的性能(如耐蚀、耐磨)、修复受损部位或增加局部厚度,从而更好地适配严苛工况需求。

按需定制的功能导向划分
堆焊的分类完全围绕实际应用需求展开,不同类型的堆焊对应着明确的功能目标,在承压设备及相关领域各展其长。
1)包层堆焊:以卓越的耐腐蚀性能为核心,通过熔敷耐蚀性优异的填充金属,在母材表面形成致密的防护层。该类型专门针对酸、碱、含Cl⁻盐等强腐蚀性介质环境设计,广泛应用于承压设备中直接接触腐蚀介质的部位,如化工反应釜内壁、酸碱输送管道内表面等,能以较低成本实现高耐蚀防护,替代整体采用贵重耐蚀合金的方案。
2)耐磨堆焊:聚焦于提升母材表面的耐磨性,选用硬度高、抗磨损能力强的专用堆焊材料。其典型应用场景为设备中受物料冲刷、摩擦严重的关键部位,例如承压设备的排渣口、阀门密封面、物料混合装置的搅拌叶片等,可显著降低构件磨损速率,延长设备使用寿命。
3)增厚堆焊:主要功能是增加母材局部厚度,以满足结构强度要求或修复尺寸缺陷。在承压设备制造中,常用于接管与筒体的连接部位、管板厚度不足区域等,通过堆焊增厚使局部尺寸精准匹配设计标准;同时也可用于修复因长期使用导致厚度减薄的老旧承压设备关键构件,恢复其结构强度。
4)隔离层堆焊:核心作用是解决异种钢焊接难题,通过在两种不同材质的母材之间熔敷一层兼容性强的过渡金属层,避免异种金属直接焊接时因成分差异产生脆性相、裂纹等缺陷。在承压设备中异种钢接头(如碳钢与不锈钢连接)的焊接中,隔离层堆焊能有效提升接头的力学性能和可靠性,保障设备安全运行。
质量与适用范围受限
堆焊方法的选用需综合考量堆焊类型、母材材质、施工效率及质量要求等因素,常用的四种堆焊方法各具技术特性,适配不同的应用场景,具体如下:
1)焊条电弧焊堆焊:采用手工操纵专用堆焊焊条进行作业,最突出的优势是设备简单轻便、操作灵活性极高,能轻松适配复杂形状构件的堆焊的需求,尤其适合现场应急修复类堆焊作业。不过其堆焊效率相对较低,焊缝质量对操作人员的技能水平依赖性较强,更适用于小批量、多品种的堆焊任务。
2)CO₂气体保护焊堆焊:以CO₂气体作为焊接保护介质,采用焊丝作为熔化极,具备熔敷速度快、生产效率高、成本相对较低的显著特点。该方法非常适合中厚板构件的大面积堆焊,如钢结构支撑件的耐磨堆焊、承压设备筒体的局部增厚堆焊等,但焊接过程中易产生一定飞溅,对焊缝外观质量有轻微影响,焊后需进行清理。
3)GTAW堆焊:即钨极惰性气体保护焊堆焊,以钨极作为非熔化电极,借助惰性气体对熔池进行严密保护,焊接过程稳定可控,焊缝成形美观、内部质量优异,且堆焊层成分均匀性高。该方法特别适用于对堆焊质量要求严苛的场景,如耐腐蚀包层堆焊的过渡层、精密承压部件的耐磨堆焊等,但缺点是堆焊效率偏低,施工成本相对较高。
4)带极堆焊:采用带状焊丝作为熔化极,是目前效率最高的堆焊方法之一,具有熔敷效率高、堆焊层厚度均匀、母材稀释率低等核心优势。其典型应用为大面积、厚层的堆焊作业,如大型承压容器内壁的耐腐蚀包层堆焊、大型轧辊的整体耐磨堆焊等,能在保证堆焊层性能稳定的同时,大幅缩短施工周期。