[發(fā)明專利]一種用于提高熱電廠鍋爐管道界面結(jié)合強(qiáng)度的鎳鉭合金材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811374421.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN109338162A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐霖;張強(qiáng);陸琪琪;趙磊;張學(xué)峰;李駕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟浦發(fā)第二熱電能源有限公司
• 主分類號(hào): C22C19/05
• 分類號(hào): C22C19/05;C22C1/03;B22F9/08;C23C4/08;C23C4/06;C22C27/06;C22C32/00
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本發(fā)明涉及防腐合金涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于提高熱電廠鍋爐管道界面結(jié)合強(qiáng)度的鎳鉭合金材料。該鎳鉭合金材料，由如下組分組成制得，按重量百分比計(jì)，Ta：5%～10%、Ti：5%?10%、Al：1%?5%、Cr：5%～10%，余量為Ni和不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明所制備的鎳鉭合金材料作為界面涂層，通過中間界面涂層的作用提高基體與耐磨涂層的結(jié)合強(qiáng)度，保證了耐磨層NiCr合金涂層在高溫下表面易形成Cr₂O₃膜，膜更致密，耐腐蝕更好。本發(fā)明選用配方設(shè)計(jì)的鎳鉭合金材料作為界面合金，實(shí)現(xiàn)了解決基體與合金涂層的界面結(jié)合強(qiáng)度問題。噴涂材料后，避免發(fā)生爆管事故，提高管道運(yùn)行時(shí)間。鎳塑性好，其與管道匹配好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱電廠鍋爐管道防腐合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于提高熱電廠鍋爐管道界面結(jié)合強(qiáng)度的鎳鉭合金材料。

背景技術(shù)

垃圾焚燒是目前垃圾處理的一種主要手段，但是垃圾成分非常復(fù)雜，有機(jī)物含量高，同時(shí)含有大量Cl、S和堿金屬等有害物質(zhì)，這些成分在高溫焚燒后會(huì)導(dǎo)致鍋爐金屬受熱面腐蝕嚴(yán)重。高溫高壓和腐蝕磨損等因素以及非正常運(yùn)行引起鍋爐管道早期爆管已成為影響發(fā)電行業(yè)安全運(yùn)行的主要因素。事故發(fā)生率地增加，限制了垃圾焚燒技術(shù)的推廣和發(fā)展。因此，解決垃圾焚燒鍋爐高溫腐蝕的問題至關(guān)重要。

采用熱噴涂技術(shù)對(duì)鍋爐管進(jìn)行預(yù)防是一種延長鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)周期的有效手段。在國內(nèi)，目前主要采用的噴涂保護(hù)技術(shù)有：噴鋁保護(hù)，由于鋁的熔點(diǎn)低為 660.4℃，在低溫環(huán)境下效果不錯(cuò)，但其抗蠕變強(qiáng)度低，耐磨性差，高溫高壓鍋爐“四管”等零部件往往同時(shí)需要承受一定的磨損作用，這些因素使噴鋁后的保護(hù)作用不理想；噴焊Ni-W合金涂層，雖然噴焊層結(jié)合良好，磨損和腐蝕輕微，但其工藝不足之處是重熔溫度過高，造成管子變形，大面積使用有困難；國內(nèi)也有采用滲鋁、滲鉻進(jìn)行防護(hù)的，但熱浸工藝一般只適用于單一元素組成的涂層，而該方法所要求的較高的工作溫度對(duì)于基體材料的組織結(jié)果和性能均會(huì)產(chǎn)生一定的影響，且防護(hù)效果欠佳。同國外相比，我國在鍋爐管防護(hù)方面的工作起步較晚，缺乏適用于鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的惡劣工況且同時(shí)具有優(yōu)良的抗高溫腐蝕性能的涂層材料。

專利申請(qǐng)CN101260487A公開了一種含鈦高鉻鎳合金，其成分組成按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)：15%≤Cr≤25%，1%≤Ti≤5%，1%≤Si≤6%，0＜C%≤0.20%，20%≤ Ni ≤ 55%，0.5%≤ Re≤6%，0＜Al≤ 6%，0＜S≤ 0.035%，0＜P ≤0.035%，0＜Mn ≤0.2%，余量為Fe。該專利取得了一定的改進(jìn)效果，但其含鉻量較高，易導(dǎo)致其涂層的結(jié)合性能不好，界面結(jié)合較弱，經(jīng)過一段時(shí)間使用后易剝落。

同時(shí)，專利申請(qǐng)CN 102808108 公開了一種鍋爐管道防護(hù)涂層材料的制備方法，該專利制備的涂層材料具有優(yōu)異的抗氧化、硫化、氮化及氫化性能，并且與基體結(jié)合力強(qiáng)，使用壽命長的特點(diǎn)，取得了比較好的技術(shù)效果。但該專利的發(fā)明點(diǎn)也只是在于粉末的配方組成以及該粉末的制備方法，在使用時(shí)，也是直接熱噴涂于基體上形成防護(hù)涂層，因此防護(hù)涂層與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度有限。

專利申請(qǐng)CN 108796334 A公開了一種用于電廠鍋爐管道的耐高溫腐蝕的合金涂層，其提到了界面層為鎳鉭合金，但其僅僅是提到了，并沒有公開鎳鉭合金的組成及其制備方法，現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)中也未有鎳鉭合金的制備方法的報(bào)道。

該專利申請(qǐng)是本發(fā)明申請(qǐng)人的先前工作，為了更好地解決基體與合金涂層的界面結(jié)合強(qiáng)度的問題，因此，本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一種鎳鉭合金材料作為界面合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中防護(hù)合金防護(hù)涂層與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度有限的技術(shù)問題而提供一種適用于國內(nèi)垃圾焚燒電廠鍋爐管道的界面結(jié)合強(qiáng)度的鎳鉭合金涂層。該鎳鉭合金涂層為中間界面層，其與基體及耐腐蝕層的結(jié)合性好，保證了防護(hù)涂層在高溫?zé)煔夥諊碌目寡趸⒛透g性、耐脫落的能力。