
在喷涂过程中或涂层形成后,对金属基体和涂层加热,使涂层在基体表面熔融,并和基体产生扩散或互熔,形成与基材冶金结合的喷焊层,这也是热喷涂的方法之一,称为热喷焊(简称喷焊)。腐蚀从表面开始,磨损在表面进行,疲劳因表面损伤而显著加速。作为表面工程技术重要分支之一的热喷涂技术,在锅炉防护领域的应用是科技发展的必然结果。目前,在我国燃煤电厂锅炉防护领域中应用最为广泛的是电弧喷涂技术。此外,超音速火焰喷涂技术以及火焰喷涂(焊)技术也有一定程度的应用。

表面预加工:一是使工件表面适合于涂层沉积,增加结合面积;二是有利于克服涂层的收缩应力。对工件的某些部位作相应预加工以分散涂层的局部应力,增加涂层的抗剪能力。常用的方法是切圆角和预制涂层槽。工件表面粗车螺纹也是常用的方法之一,尤其在喷涂大型工件时常用车削螺纹来增加结合面积。表面净化:常采用溶剂清洗,碱液清洗和加热脱脂等方法,以除去表面油污,保持清洁度。对大型修复工件常采用碱液清洗。碱液一般用氢氧化钠或碳酸钠等配制,这是一种较廉价的方法。喷砂可使清洁的表面形成均匀而凹凸不平的粗糙面,以利于涂层的机械结合。用干净的压缩空气驱动清洁的砂粒对工件表面喷射,可使基材表面产生压应力,去除表面氧化膜,使部分表面金属产生晶格畸变,有利于涂层产生物理结合。

金属热喷涂是在同一工件基体上叠加喷涂,大型锅炉水冷壁喷涂先用锌涂层作为底层,再用不锈钢涂层作为面层,最终形成阶梯涂层,运用到水工钢结构中,经过大量研究与试验获得了既经济、又满意的防腐效果。其原理是利用某种形式的热源将金属喷涂材料加热,锅炉水冷壁喷涂使之形成熔融状态的微粒,这些微粒在动力的作用下以一定的速度冲击并沉附在基体表面上,形成具有一定特性的金属涂层。水工钢结构件等基体材料的表面经过热喷涂技术处理,得到了耐腐蚀、耐磨蚀的金属保护涂层,从而增强水工钢结构件耐腐、耐磨的性能。

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。

根据循环流化床锅炉工况条件,水冷壁管防磨热喷涂涂层应有下列要求涂层对基体必须有良好的结合,防止在运行条件下因物理和化学的作用而脱落,即使出现意外情况,例如出现漏水骤然冷却、突然过热等。涂层应与基体有大体一致的热膨胀系数。涂层不应是严重隔热的,喷涂后的涂层要不影响水冷壁管正常的热交换功能。涂层不能损害基体,尤其工件加热到高温时。涂层在运行条件下,要有良好的耐磨性,耐热性和抗氧化能力。有尽可能低的经济成本。目前仍存在垂直水泠壁受热面磨损严重、防磨措施不力的问题,许多锅炉运行时间不长即出现水冷壁管磨损爆管泄漏. 由于垂直水冷壁磨损造成的事故接近锅炉事故停炉总数的50%。垂直水冷壁受热面管子磨损爆管已是CFB锅炉被迫停炉的主要原因之一

喷砂:先选用16-20号石英砂粗喷、然后用14-16号轴承钢砂进行表面粗糙化处理,表面粗糙度达CB11373-89《热喷涂金属表面预处理通则》规定的Rz80-120um,喷纱后管壁表面应干燥,无灰尘、无油污、无氧化皮、无锈斑及其它杂物,基材表面呈现均质的灰白色金属外观。喷涂:雾化气流速度大于600m/s,粒子速度达到420m/s以上,涂层孔隙率可控制在0.9%以内,采用井字型喷涂方式,确保喷涂层的厚度均匀及结合力。涂层表面必须是均匀的,不允许有起皮、鼓包、颗粒粗大、裂纹、掉块、漏喷及其它影响涂层使用的缺陷。涂层封孔:为防止烟气中的腐蚀气体通过涂层孔隙渗透到涂层与基层结合层面造成内腐蚀,当天喷完的区域应及时封闭处理,材料选用渗透性较好的耐高温有机硅封孔剂,封闭微观孔隙。