宁夏大型锅炉受热面高温防腐喷涂施工

对于应用于航空发动机的等离子喷涂粉末进行了成分、形貌和结构分析，对比国内研制的与国外生产的同类型粉末，结果表明，国产试制粉末虽然在粉末成分、形貌、粒度及其分布等方面已达到或接近国外水平，但喷涂后涂层组织结构、密度及组成相分布等与国外同类涂层相比差距较大，因此，结合喷涂工艺对粉末和涂层性能进行综合评价是航空涂层国产化工作的一项重要内容。喷涂粉末在整个热喷材料中占据十分重要的地位。热喷涂合金粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉，按不同的涂层硬度，分别应用于机械零部件的修理和防护。基体材料不受限制，可以是金属和非金属，可以在各种基体材料上喷涂；可喷涂的涂层材料极为广泛，热喷涂技术可用来喷涂几乎所有的固体工程材料,喷涂过程中基体材料温升小，不产生应力和变形。

超音速火焰喷涂技术是使助燃气体与燃烧气体在燃烧室内燃烧产生高压火焰，再经特制的喷嘴射出高速焰流，从而将送入其中的粉体材料加热、加速喷射到基体表面形成涂层的方法。可使用丙烷、丙烯、氢气和乙炔等作为燃气，也可使用柴油或煤油等液体燃料。 采用超音速喷涂工艺制备的涂层非常致密，结合强度高(可达到70MPa以上)，具有极低的孔隙率(1%～3%右)。NiCr- Cr3C2是使用超音速火焰喷涂工艺对电厂锅炉管壁进行防护时最常使用的粉体材料，由其制备的涂层显微硬度可达到1400HV左右，具有很好的耐磨粒磨损性能

表面锅炉喷涂工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面和非金属表面的形态、化学成份和组织结构和应力状态，以获得所需要表面性能的系统工程。 表面喷涂工程综合了多个领域的基础理论、技术和最新成果。表面工程技术因在基体材料表面制造了一层涂层或薄膜，或通过表面改性赋予材料许多特殊性能，使材料的表面性能大大优于材料基体，不仅能大大延伸基体材料的应用领域，而且解决了许多领域中材料无法满足环境要求的问题。表面工程技术在解决人类发展中遇到资源、能源、环境等共同问题中起着不可替代的重要作用。 由于表面喷涂工程技术节能、节材，从而保护了人类赖以生存的宝贵资源，同时还对环境保护起到了非常关键的作用。

大家最熟悉的喷涂的主要涂层功能就是耐磨、防腐。近几年来，随着航空航天及民用企业发展需要，热障涂层越来越受到关注。航空发动机的重要技术是两盘一片和热障涂层，热障涂层是四大关键核心技术之一。航空发动机的效率取决于温度，温度越高效率也越高，但提高发动机的使用温度，要考虑材料是否耐受高温。传统的热障涂层材料一般使用的是氧化锆基陶瓷。氧化锆基陶瓷的好处在于：它的熔点和强度比基体材料要更高，热导率也更低，而低的热导率会使燃气和基体之间产生一个温度梯度，这个温度梯度值越大，材料所能承受的温度极限就越高。相比而言，氧化锆基陶瓷是非常优良的高温材料。目前热障涂层的主要制备技术是等离子喷涂技术和电子束物理气相沉积。

金属热喷涂包含火焰喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂和爆炸喷涂四大类，其中等离子喷涂和爆炸喷涂不适应电厂锅炉的现场操作，电弧喷涂和火焰喷涂可以满足现场操作条件，但火焰喷涂速度慢、工期长，被喷涂部位易产生应力集中和变形，宁夏锅炉受热面高温防腐喷涂而电弧喷涂技术却能很好地满足电厂锅炉现场大面积应用的各种条件。随着世界范围内科学技术的不断提高，电弧喷涂技术也获得了重大突破，超音速电弧喷涂设备的诞生，大大提高了涂层的性能。由于超音速电弧喷涂设备雾化的合金粒子均匀和飞行速度超过声音的速度，使涂层结合强度大大提高，锅炉受热面高温防腐喷涂涂层的致密度和均质度都很好。我公司目前使用的六套电弧喷涂设备全部是超音速电弧喷涂设备，多年来在全国各地电厂的受热面管道上制作了几万平方米的强化防护层，均获得了很好的使用效果。

电弧喷涂原理是利用两根连续送进的金属丝作为自耗电极,在其端部产生电弧作为热源，用压缩空气将熔化了的丝材雾化，并以超音速喷向工作件形成一-种结 合强度高、孔隙率低、表面粗糙度低的涂层的热喷涂方法。其工作原理与普通电弧喷涂一样,超音速电弧喷涂是一个不断连续进行的熔化-雾化-沉积的过程。但在雾化方式上,超音速电弧喷涂与普通电弧喷涂有根本的区别，其优点是:雾化效果好,雾化后的粒子细小均匀,速度高,有利于获得高质量的涂层。超音速电弧喷涂采用拉伐尔喷嘴,将气流的速度从亚音速提高到超音速，加强了气流对粒子的加速效果，从而提高了粒子速度。粒子速度对涂层的性能有很大的影响。粒子速度高，粒子沉积时对基体的撞击作用就强，粒子变形就充分。