[發明專利]一種帶有防脫落耐磨涂層的水冷壁

有效

• 申請號: 200910051944.0
• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號: CN101566340A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 劉少光
• 申請（專利權）人: 劉少光
• 主分類號: F23C10/18
• 分類號: F23C10/18;F23M5/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及循環流化床鍋爐水冷壁，特別是一種帶有防脫落耐磨涂層的水冷壁。

背景技術

目前國內外的循環流化床鍋爐水冷壁管普遍存在嚴重的磨損問題，對磨損部位進行分析，造成劇烈磨損的主要原因：一方面是自上而下的貼壁流中夾帶的床料與飛灰沖刷爐管，另一方面是濃相區水冷壁管與澆筑層過渡區域的渦流和紊流引起的磨損。磨損引發的爆管將給機組的穩定運行造成嚴重危害，經濟損失巨大。

在水冷壁管表面通過火焰噴涂、等離子噴涂、電弧噴涂技術涂覆合金涂層，形成帶有耐磨涂層的水冷壁，能在一定程度上提高使用壽命，但難以確保達到一年半以上的應用水平，主要原因是：①合金噴涂層與水冷壁管之間結合方式為簡單的物理附著，結合力存在瓶頸，難以制備厚涂層；②長期經受高溫高速磨粒的劇烈沖刷，一般噴涂層難以承受；③涂層與水冷壁管本體為異種材料，從涂層至管本體存在明顯的溫度梯度，冷熱交替時產生的熱應力容易導致涂層脫落，脫落部位發生在涂層與水冷壁之間，通常不會發生涂層與涂層之間。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠提高涂層抗疲勞剝落能力以及增強涂層與水冷壁之間的結合強度，確保防護涂層在服役過程中不會脫落的帶有防脫落耐磨涂層的水冷壁。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種帶有防脫落耐磨涂層的水冷壁，包含若干水冷壁管和鰭片，各相鄰水冷壁管之間由鰭片連接，其特征在于它還包含打底層、扎釘層、扎釘、耐磨工作層和陶瓷封閉層，打底層電弧噴涂于水冷壁管和鰭片的表面上，在打底層上再電弧噴涂扎釘層，打底層及扎釘層在鰭片處通過若干焊接扎釘與鰭片連接，再在扎釘層上依次電弧噴涂耐磨工作層和冷噴涂陶瓷封閉層。

所述的焊接扎釘由焊絲與扎釘層、打底層和鰭片相互熔融燒結成一體構成。

所述的打底層由材料為CL-NiAlTi絲材電弧噴涂形成，厚度為0.05～0.1mm；所述的扎釘層由材料為CP-NiCrMnMoTiAlSiB粉芯絲材電弧噴涂形成，厚度為0.3～0.5mm；所述的耐磨工作層由材料為CP-NiCrMnMoTiAlSiB粉芯絲材電弧噴涂形成，厚度為1.0～2.0mm；所述的陶瓷封閉層由陶瓷封閉劑冷噴涂形成，厚度為0.1～0.2mm。

所述的CL-NiAlTi絲材中的粉芯化學成分及重量配比為：Ni?95％，Al?4％，Ti?1％。

所述的CP-NiCrMnMoTiAlSiB粉芯絲材中的粉芯化學成分及重量配比為：Cr?10％，B-Fe?8％，Ni?7％，Cr₃C₂5％，Mn?3％，Ti?2％，Mo?1.5％，Si-Fe?1％，Fe余量。

由于水冷壁上的防護涂層通過扎釘與打底層的雙重固定方式，顯著提高了涂層與水冷壁之間的結合強度，確保防護涂層在服役過程中不會脫落，同時打底層增強非扎釘部位涂層與水冷壁管的結合力，提高抗疲勞剝落能力，防脫落涂層與水冷壁的平均結合強度≥100MPa。它解決了循環流化床鍋爐水冷壁的劇烈磨損問題和頻繁爆管問題，提高了水冷壁的使用壽命和安全運行水平。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

圖1為帶防脫落耐磨涂層的水冷壁結構示意圖。

圖2為圖1的A-A向視圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例包含若干水冷壁管1、鰭片2、打底層3、扎釘層4、扎釘5、耐磨工作層6和陶瓷封閉層7，各相鄰水冷壁管1之間由鰭片2連接，打底層3電弧噴涂于水冷壁管1和鰭片2的表面上，扎釘層4電弧噴涂在打底層3上，打底層3及扎釘層4在鰭片2處通過若干扎釘5與鰭片2連接，然后，再在扎釘層4上依次電弧噴涂耐磨工作層6和冷噴涂陶瓷封閉層7。

所述的打底層3由材料為CL-NiAlTi絲材電弧噴涂形成，厚度為0.05～0.1mm；所述的CL-NiAlTi絲材中的粉芯化學成分及重量配比為：Ni?95％，Al4％，Ti?1％。由于NiAlTi合金中的Al和Ti皆為放熱反應元素，提高了噴涂熔融效果，從而提高水冷壁與噴涂層之間結合力。

所述的扎釘層4由材料為CP-NiCrMnMoTiAlSiB粉芯絲材電弧噴涂形成，厚度為0.3～0.5mm；所述的CP-NiCrMnMoTiAlSiB粉芯絲材中的粉芯化學成分及重量配比為：Cr?10％，B-Fe?8％，Ni?7％，Cr₃C₂5％，Mn?3％，Ti?2％，Mo?1.5％，Si-Fe?1％，Fe余量。