[發(fā)明專利]一種大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面滲鋁硅涂層的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610244621.3
• 申請(qǐng)日: 2016-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105695930A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯金濤;黨瑩櫻;楊珍;黃錦陽(yáng);周永莉;尹宏飛;趙新寶;袁勇;谷月峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華能國(guó)際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): C23C10/26
• 分類號(hào): C23C10/26;C23C24/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于表面合金化和涂層技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大長(zhǎng)徑比鍋爐管 表面滲鋁硅涂層的方法。

背景技術(shù)

金屬表面合金化技術(shù)是通過(guò)擴(kuò)散工藝改變基體金屬表面層的成分和 組織以保護(hù)基體金屬的防護(hù)技術(shù)。這種技術(shù)能夠在不影響合金基體性能 的前提下，改善和滿足服役環(huán)境對(duì)合金表面功能的特殊要求。基于硅鋁 滲層具有優(yōu)良的耐高溫和抗氧化性的特點(diǎn)，當(dāng)鋁硅滲層涂裝在工件表面， 在高溫下進(jìn)行擴(kuò)散，使鋁離子和硅離子進(jìn)行活化，吸附在工件表面，并 擴(kuò)散到工件表層，形成新的化合物或鈍化膜，使工件獲得較強(qiáng)的抗高溫 氧化能力和耐腐蝕性能。

鍋爐管是鍋爐中負(fù)責(zé)回收燃煤煙氣能量、加熱蒸汽、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化 的關(guān)鍵部件，是鍋爐中承受壓力最大、溫度最高、服役環(huán)境罪苛刻的部 分。目前，鍋爐管整根長(zhǎng)度可達(dá)到15米，外徑卻只有50-80mm，在大長(zhǎng) 徑比的鍋爐管壁上制備耐蝕涂層非常困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種大長(zhǎng)徑比 鍋爐管表面滲鋁硅涂層的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面滲 鋁硅涂層。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面滲鋁硅涂層的 方法包括以下步驟：

1)清洗待處理大長(zhǎng)徑比鍋爐管的表面，并取鋁硅料漿，對(duì)鋁硅料漿 進(jìn)行球磨，得球磨后的鋁硅料漿；

2)將球磨后的鋁硅料漿噴涂到清洗后的待處理大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面， 再依次經(jīng)烘干、燒結(jié)及噴砂清理，完成大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面的滲鋁硅涂 層。

步驟1)中清洗待處理大長(zhǎng)徑比鍋爐管的表面的具體操作為：將待 處理大長(zhǎng)徑比鍋爐管的表面依次進(jìn)行出油、酸洗及烘干，去除待處理大 長(zhǎng)徑比鍋爐管表面的氧化物。

步驟1)中對(duì)鋁硅料漿進(jìn)行球磨的具體操作為：將鋁硅料漿球磨 10-15h，得球磨后的鋁硅料漿。

步驟2)中將球磨后的鋁硅料漿噴涂到清洗后的待處理大長(zhǎng)徑比鍋 爐管表面的具體操作為：將球磨后的鋁硅料漿通過(guò)噴槍均勻的噴涂在清 洗后的待處理大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面，噴涂壓力為0.3-0.35MPa。

步驟2)中的烘干為暖風(fēng)烘干，烘干過(guò)程中的溫度為60℃，時(shí)間為 10min。

步驟2)中經(jīng)烘干后鋁硅料漿層的厚度為20-50微米。

步驟2)中的燒結(jié)在空氣或惰性氣體保護(hù)保護(hù)下采用感應(yīng)加熱的方 式進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)過(guò)程的溫度為1050℃，時(shí)間為15min。

步驟2)中的噴砂清理采用100-300目的剛玉砂進(jìn)行清理，噴砂清 理過(guò)程中的噴砂壓力為1-1.5倍大氣壓。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面滲鋁硅涂層的方法在對(duì)大長(zhǎng)徑比 鍋爐管表面滲鋁硅涂層時(shí)，先清洗待處理大長(zhǎng)徑比鍋爐管的表面，再球 磨鋁硅料漿，然后依次進(jìn)行噴涂、烘干、燒結(jié)及噴砂清理，完成對(duì)大長(zhǎng) 徑比鍋爐管表面滲鋁硅涂層，其中清洗待處理大長(zhǎng)徑比鍋爐管的表面， 去除其表面的氧化物，提高表面粗糙度，從而提高涂層與基體間的結(jié)合 力；球磨鋁硅料漿能夠保證鋁硅料漿的均勻性，提高料漿中滲劑的活性； 噴涂鋁硅料漿后再進(jìn)行烘干，然后再噴涂、烘干，這樣循環(huán)使工件表面 形成均勻的鋁硅涂層。另外，將鋁硅料漿的表面進(jìn)行噴砂清理，去除表 面的疏松涂層，得到符合技術(shù)要求的鋁硅滲層管道。

進(jìn)一步，用噴槍進(jìn)行噴涂，保證鋁硅料漿均勻的涂覆在工件的表面， 噴槍壓力為0.3～0.35MPa時(shí)，能保證工件表面形成厚度均勻的鋁硅涂層， 若壓力過(guò)大，則鋁硅涂層會(huì)產(chǎn)生流掛，涂層不均勻，從而導(dǎo)致鋁硅滲層 不均勻；若壓力過(guò)小，則料漿噴涂后固體含量少，導(dǎo)致涂層厚度偏淺。

進(jìn)一步，暖風(fēng)烘干保證涂覆鋁硅料漿充分干燥，避免在燒結(jié)過(guò)程中 出現(xiàn)因氣氛揮發(fā)造成的涂層孔洞缺陷；

進(jìn)一步，燒結(jié)過(guò)程采用感應(yīng)加熱，避免了鋁硅料漿中易氧化組分與 氣氛接觸發(fā)生反應(yīng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為本發(fā)明中實(shí)施例一內(nèi)經(jīng)處理后鍋爐管表面的形貌圖；

圖3為本發(fā)明中實(shí)施例一內(nèi)經(jīng)處理后鍋爐管表面鋁硅元素含量分布 圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1，本發(fā)明所述的大長(zhǎng)徑比鍋爐管表面滲鋁硅涂層的方法包 括以下步驟：