[發(fā)明專利]一種鍋爐管道耐沖蝕磨損涂層的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410629523.2
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104404435A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李福壽;楊凱
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州九環(huán)科貿(mào)有限公司
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12;C23C4/02;C23C4/18
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防護(hù)材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鍋爐管道耐沖蝕磨損涂層的制備方法。

背景技術(shù)

火力發(fā)電廠中，高溫高壓鍋爐的水冷壁管、過熱器管、再熱器管、省煤氣管（簡稱“四管”）常因高溫的腐蝕、磨損造成泄漏和爆管事故的發(fā)生，導(dǎo)致非計(jì)劃停機(jī)。腐蝕和磨損發(fā)生的主要原因是高溫下鍋爐中沸騰的高硬度粒子對管壁高速?zèng)_刷，同時(shí)燃燒產(chǎn)生的SO₂等有毒氣體對管壁有強(qiáng)烈的腐蝕作用，此外腐蝕產(chǎn)生的FeS在高溫下硬度很低，加劇了管壁的磨損。因此在工程應(yīng)用中，就需要對鍋爐管道采取一定的防護(hù)措施，以降低其磨損和腐蝕速度，提高管道使用年限，降低總成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鍋爐管道耐沖蝕磨損涂層的制備方法，以延長鍋爐管道的使用壽命，避免非計(jì)劃停機(jī)的頻率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種鍋爐管道耐沖蝕磨損涂層的制備方法，將管道表面進(jìn)行預(yù)處理、噴涂涂層以及封孔處理即可在鍋爐管道上獲得耐沖蝕磨損涂層。

表面預(yù)處理時(shí)采用特級石英砂進(jìn)行噴砂，處理至管道表面粗糙度為40-80μm，除銹等級達(dá)到SA3級。

噴砂時(shí)從下至上進(jìn)行，將受熱面打磨光滑平整，立即噴砂；噴砂前調(diào)整風(fēng)壓不小于0.5Mpa，調(diào)整砂子流量為0.2-1.3kg/s，噴槍與管道基體平面成45-75°,槍頭左右或上下逐片逐層除銹。

噴涂涂層時(shí)采用超音速電弧噴涂，噴涂電壓為36V，電流為120-160A，噴涂距離為120-180mm，霧化氣壓為0.4-0.8MPa。

噴涂涂層時(shí)噴涂4-6遍，以最終涂層厚度控制在0.2-0.8mm為準(zhǔn)。

噴涂絲材為耐磨絲材，如可選擇不銹鋼非晶態(tài)高硬度耐磨熱噴涂絲材。

優(yōu)選的，進(jìn)行預(yù)處理和噴涂涂層處理時(shí)，先噴砂5-8min，然后打磨2-10min使表面平整，之后噴涂5-10min至噴涂涂層厚度為0.2-0.8mm。

進(jìn)行封孔處理時(shí)先用礦物醇將瀝青基鋁漿進(jìn)行稀釋，然后噴涂或刷涂至涂層表面。

所述礦物醇加入的量為瀝青基鋁漿質(zhì)量的20~30%。

瀝青基鋁漿采用一般市售產(chǎn)品即可。

在表面預(yù)處理時(shí)，采用清潔干燥的壓縮空氣，借助射吸式或壓力式噴砂裝置或離心拋砂裝置噴射磨料，對需噴涂的工件表面實(shí)施清潔及粗化處理，使構(gòu)件表面達(dá)到規(guī)定的除銹等級和粗糙度，以提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度和保證涂層使用年限。

選用的石英砂為質(zhì)地堅(jiān)硬有棱角、干燥含水量小的特級石英砂,并經(jīng)凈化處理，使用前應(yīng)經(jīng)篩選，砂內(nèi)粘土及細(xì)粉塵含量不應(yīng)大于5%，不含油污，噴砂前石英砂要晾曬干燥，含水量應(yīng)不大于1%，并存放于干燥處，防止受潮、雨淋等，并避免砂內(nèi)混入雜質(zhì)。

噴涂處理時(shí)，噴槍噴嘴為拉法爾噴嘴，噴涂作業(yè)采用多遍噴涂原則。

封孔處理時(shí)，采用的封孔劑為瀝青基鋁漿，其主要成分是片狀鋁粉、瀝青煤焦油及相應(yīng)溶劑，其工作溫度可達(dá)800℃以上。封孔時(shí)采用毛刷抹涂或壓縮空氣噴涂，并至少重復(fù)兩遍，以增大封孔層厚度，并確保封孔層完整沒有漏點(diǎn)。

本發(fā)明利用超音速電弧噴涂方法，在管道的工作表面噴涂一層特殊材料，使工件表面具有耐磨、耐蝕、抗氧化等性能。整體涂層厚度在0.4-1.5mm，與管道的結(jié)合強(qiáng)度＞55MPa，涂層孔隙率＜0.8%，涂層硬度HRC＞63。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明鍋爐管道耐沖蝕磨損涂層的制備方法步驟簡單，易控制，獲得的涂層具有良好的耐磨、耐蝕、抗氧化等性能。

具體實(shí)施方式

以下以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此：

以下實(shí)施例中采用的瀝青基鋁漿為鄭州冠威耐火材料有限公司產(chǎn)品，型號gw21。噴涂絲材為北京賽億科技股份有限公司生產(chǎn)的不銹鋼非晶態(tài)高硬度耐磨熱噴涂絲材，型號SAM。

實(shí)施例1

一種鍋爐管道耐沖蝕磨損涂層的制備方法，將管道表面進(jìn)行預(yù)處理、噴涂涂層以及封孔處理即可在鍋爐管道上獲得耐沖蝕磨損涂層。

1）表面預(yù)處理：噴砂前調(diào)整風(fēng)壓不小于0.5MPa及砂子流量為0.8kg/s，采用特級石英砂進(jìn)行噴砂，噴砂時(shí)從下至上進(jìn)行，將受熱面打磨光滑平整，立即噴砂，噴槍與管道基體平面成45-75°,槍頭左右或上下逐片逐層除銹處理，處理后管道表面粗糙度為40μm，除銹等級達(dá)到SA3級。