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,成都电厂水冷壁喷涂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。
锅炉受热面通常指接触火焰或者烟气- -侧是金属表面积,另一侧是水或者导热油,用来进行热交换的金属表面。包括过热器、再热器、省煤器、水冷壁、SCR、 烟道冷凝器、空气预热器等。锅炉受热面一般有两种腐蚀:高温腐蚀、氧化腐蚀,主要介质为硫酸盐和硫化物的腐蚀。燃烧区高温受热面容易产生高温腐蚀、结焦、结渣,一般的防护措施:运行中调整好燃烧,控制合理的过剩空气系数,防止一次风冲刷壁面,使未燃烬煤粉在结焦面上停留,合理配风,防止喷燃器附近壁面出现还原性气体。提高金属的抗腐蚀能力,降低燃料中的含硫量,确定合适的煤粉细度。提高金属的抗腐蚀能力,可以采用抗腐蚀更强的合金钢,或者喷涂抗高温防腐陶瓷涂料。ZS-811高温防腐涂料,最高耐温可达2300度,该涂料的基料和填料均由耐热、特种材料组成。
热喷涂粉末有镍基自熔性合金粉末、铁基合金粉、钴基自熔性合金粉末、铜基自熔性合金粉末,他们的用途是什么?下面就是常用的热喷涂粉末的用途:镍基自熔性合金粉末是以镍元素为基体,添加铬、硼、硅、碳、铜、钼、等元素组成,合金粉末熔点低,自溶性好,具有耐蚀、耐磨、耐热、抗氧化等性能,是目前使用最广泛的一种自熔性喷焊合金粉末。铁基合金粉末分为两种,一种是不锈钢型,含有较多的镍和铬元素;另一种是高铬铸铁型,含有较高的铬和碳元素。钴基自熔性合金粉末是以钴元素为基体,添加铬、钨、镍、硼、硅等元素组成,具有优越的高温性能,良好的红硬性、耐磨性和抗氧化性能。
热喷涂的应用领域几乎包括了全部的工业生产部门,除前面介绍的在汽车和模具行业及众所周知的在航空、航海、纺织、机械等方面的应用外,还迅速扩大到其它领域。如对石油管路焊缝外进行喷铝保护,以及在石油设备阀门、溢流阻挡器和钻销工具上喷涂耐磨涂层;在人造关节上喷涂羰基磷灰石以增强钛基体与有机体的生物相容性;在印刷滚轮上喷涂陶瓷涂层,再用激光雕刻出纹路,用于把油墨从墨池中送到印刷室,在空调压缩机的铝制阀提杆帽上喷涂钢,以达到减重和耐磨的目的。
对电厂锅炉水冷壁的防高温腐蚀和磨损各种方法综合考虑,比较理想的方法是采用热喷涂技术。对其水冷壁进行了防腐耐磨超音速电弧喷涂。钢铁材料的表面防护涂层分两大类。一类是隔离涂层,如电镀铬、油漆及有机涂料;另一类是阳极涂层,如电镀锌、热浸或喷涂45CT合金作为牺牲阳板仍对该处表面钢铁具有防腐蚀保护作用,避免孔隙腐蚀、保护层下腐蚀及由此引起涂层的脱落,阳极涂层还兼有隔离涂层作用。选择防腐蚀涂层材料除考虑其阳极性外(即选择阳极电位低于钢铁的金属成份),还应要求其热膨胀系数接近钢铁材料,具有良好的塑性,以避免脱层,材料还应具有一定的抗冲蚀能力。对选择的一种或几种材料应进行喷涂试验、性能试验和对比试验等。喷涂后涂层与基体金属表面产生原子扩散,形成冶金结合。