浙江热电厂锅炉超音速喷涂施工

锅炉受热面超音速喷涂技术采用燃烧于两根丝材端部的电弧将均匀送进的丝材融化，经拉伐尔喷嘴加速后的超音速气流将熔化的丝材雾化成粒度细小、分布均匀的粒子，热电厂锅炉超音速喷涂喷向工件形成涂层。熔化粒子与基材主要以机械、冶金等方式结合，其结合强度高达60MPa以上，涂层硬度可达HV400。与普通电弧喷涂和火焰喷涂相比，锅炉超音速喷涂超音速电弧喷涂具有更高的粒子飞行速度、更高的结合强度、更低的孔隙率、涂层均匀度高、致密性好，且喷涂时工件不变形，可获得高质量的涂层。是否能够获得理想的涂层效果，除喷涂工艺以外，还有三个更加关键的方面：一是涂层设计，二是现场施工中各个技术指标的掌握，三是施工用砂及施工经验。本公司有一支经验丰富、吃苦耐劳、采用半军事化管理的施工队伍，能够满足用户各种工程施工要求。

能量输入巨大，热焓输出相当于普通氧乙炔火焰的20余倍，火焰速度＞７玛赫，温度约2600～3200℃，熔融粉末飞行速度＞720米/秒，涂层性能卓越，适合喷涂碳化钨及部分合金。涂层结合强度高，理论研究认为，涂层结合强度与喷涂速度成正比，JP-5000实现了这个热喷涂界多年的追求，且能与基体产生部分微区冶金结合相，克服了碳化钨涂层易脱落的固疾。涂层呈压应力状态，熔融粉末高速撞击机件后，粉末颗粒形状改变，在JP-5000条件下近球形颗粒改变后，其长短轴比例可达＞1/20，远大于普通火焰喷涂，这些形状改变后的颗粒的叠加所形成的涂层，具备了涂层应力状态由张应力向压应力转化的先决条件—理论研究认为—颗粒长短轴之比大于1/20时将出现压应力效果。综合性能优异，涂层孔隙率更低，硬度更高，耐磨性能更强，使用寿命显著提高。

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，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，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。