锅炉受热面防磨喷涂

锅炉受热面防磨喷涂原理及性能指标一、锅炉受热面防磨喷涂类型•1、金属热喷涂；•2、高温耐磨防腐喷涂；•3、电弧喷涂；•4、特种陶瓷喷涂；•5、钠米材料喷涂。二、喷涂技术应用•火力发电厂中，高速烟气携带的飞灰颗粒对金属基体表面的撞击、滑动形成冲蚀磨损和磨粒磨损，承压部件的磨损主要是由这两种磨损形成的，有时还存在高温硫腐蚀等，严重危及电厂安全运行。•采用系列喷涂技术是解决锅炉承压部件磨损、腐蚀的最佳途径。三、当前先进的喷涂技术•1、超音速电弧喷涂；•2、超音速喷涂；•3、等离子喷涂；•4、亚音速喷涂；•5、冷喷涂；•6、火焰喷涂；⑴超音速电弧喷涂•电弧喷涂，是用电弧喷涂机，利用燃烧于两根焊丝端部之间的电弧将均匀送进的专用丝材熔化，压缩空气经拉阀尔喷嘴加速后，将熔化的丝材颗粒雾化、加速、喷向工件形成涂层。•选用不同性能的丝材，涂层可起到防磨和防腐作用，根据目的选用丝材。•主要用于电厂承压部件的防磨和防腐。超音速电弧喷涂性能指标名称性能指标涂层厚度0.3mm~1.0mm结合强度≥41.3MPa硬度≥60HRC抗氧化性能在800℃时抗冲击、抗氧化性是#10钢的20倍耐冲蚀磨损抗冲蚀性能是#10钢的10倍平均磨损速度≤0.13mm/年孔隙率＜2%膨胀系数与金属相近：8.8×10-6/K⑵超音速喷涂•超音速喷涂技术是一项先进的防磨技术。用氧气和液态燃料通过预混合系统在高压下输入燃烧室爆燃，形成高压气流。气流通过拉阀尔喷嘴膨胀，加速到1500m/s，该气流将合金粒子加热并加速到二次喷嘴，高能粒子束冲击到基材表面，形成致密、高强附着性涂层。•耐高温、抗磨、耐气蚀、微创面修复。超音速喷涂性能指标名称性能指标涂层厚度≤0.2mm结合强度70MPa硬度≥69HRC平均磨损速度≤0.03mm/年孔隙率＜2%膨胀系数与金属相近：10.6×10-6/K注：适用于阀门密封面、汽轮机转子叶片喷涂⑶等离子喷涂•等离子喷涂采用氩气启弧、氮气加氢气做为离子气，气体在喷嘴内经电弧燃烧电离形成高能等离子弧气束，将合金粉末注入等离子束流中，粉末熔融并以很高的速度冲击基体表面，形成坚固的涂层。•适用于精密元器件表面喷涂。等离子喷涂性能指标名称性能指标涂层厚度0.1mm~1.0mm结合强度50MPa硬度≥67HRC平均磨损速度≤0.1mm/年孔隙率＜1.5%膨胀系数与金属相近：8.9×10-6/K⑷亚音速喷涂•亚音速火焰喷涂采用可燃气体作为热源将特殊复合合金粉末融化形成粒子，经特殊的螺旋混式气方式和射吸式进气将雾化粒子流以250m/s的速度喷向工件表面形成涂层。•亚音速喷涂具有喷涂速度快、结合强度高、空隙率低、工件不变形等特点，具有很强的抗腐耐磨性能。主要应用于汽轮机缸体、泵类、加热器内壁抗气蚀防腐及承压部件防磨。•采用分层喷涂（即基层、中间过渡层、表面层）工艺，更是将结合强度和防磨抗蚀性能极大的提高。亚音速喷涂性能指标名称性能指标涂层粒子速度250m/s结合强度63MPa硬度与涂层材料有关工件变形不变形孔隙率＜1.0%注：应用于汽轮机缸体、泵类、加热器内壁抗气蚀防腐及承压部件防磨。⑸冷喷涂•冷喷涂是由超硬复合材料，超细抗磨粒子以及多种助剂合成，属反应型双组份无机盐涂料，涂层在高温下形成耐磨性极高的陶瓷结构。•主要应用于锅炉尾部受热面（省煤器）的管壁防磨等。冷喷涂性能指标名称性能指标外观灰白色比重3.5g/cm3导热系数良好的导热性18.6W/cm.K热膨胀系数9.5×10-6/K，与金属管接近耐磨性为调质#45钢的2~3倍耐蚀性3%H2SO4液三个月无变化使用温度300℃~800℃热震性：涂层室温24小时固化，做冷热实验（800℃~25℃）表明：涂层不开裂、不脱落。⑹火焰喷涂•火焰喷涂是采用氧气及燃料气体燃烧产生的高温将基体材料加热，把自熔性合金粉末均匀地喷洒沉积于工件表面，再经过火焰熔涂，使合金粉末与基材相互熔敷，相互渗透而形成的一种结构致密的防磨层。•应用于火力发电厂的引风机、排风机等叶轮防磨，中速磨磨辊、磨瓦防磨。火焰喷涂性能指标名称性能指标结合强度涂层与基体形成显微冶金结合硬度20~65HRC孔隙率＜1.0%涂层厚度≥0.15mm注：但因易融穿管壁或急剧热缩下易产生裂纹等原因，现在一般不用作锅炉承压部件防磨。四、喷涂工艺要求•电弧喷涂：•技术标准•涂层厚度：0.3~1.0㎜(可根据实际情况选择)•结合强度：41.3Mpa•硬度：≥60HRC•抗氧化性能：在800℃时抗冲击、抗氧化性是#10钢的20倍•耐冲蚀磨损：耐冲蚀性能是#10钢的10倍•平均磨损速度：≤0.13㎜/年•孔隙率：2%•膨胀系数：与金属相近：8.8×10-6/K喷涂工艺要求①用10---12目石英砂对设备表面进行喷砂处理，其作用：清除金属表面锈斑及油污；增加金属表面粗糙度，管壁打磨减薄量不超过管壁厚度的0.08~0.1㎜；清洁金属表面；喷涂前对管排进行喷砂处理，漏出金属光泽并保持一定粗糙度，以利于喷涂层粘接。。②针对设备部位选材：选材必须具有与喷涂部件的钢材的相同的膨胀性和收缩性,涂层对水冷壁管材的物理和化学性能没有任何危害。③实施电弧喷涂，喷涂时合理控制喷涂温度，防止管子过热及电弧损伤;涂层均匀、平整、无剥落、无起皮、无漏喷现象，涂层厚度0.3~0.6㎜左右。④进行封孔处理。⑤进行喷涂质量验收。喷涂工艺要求•防磨电弧喷涂特种丝材（CNB-98ANi3CrTi合金）•CNB-98A就是针对在高温环境中经受严重颗粒冲蚀和磨粒磨损兼有的工作表面、并采用电弧喷涂工艺进行有效强化而设计制造的喷涂材料。•CNB-98A采用电弧喷涂工艺,推荐的工艺参数如下(供参考)•电流:250～300A•电压:33～36V•喷涂距离:200～300mm•喷枪移动速度：12～17cm/秒•喷涂角度:45～90度•喷涂温度：100~150℃喷涂工艺要求•涂层性能：•涂层厚度:可喷涂较厚的涂层,即使到2mm,其结合强度并无显著变化.•结合强度：＞41.3Mpa(北京625所测试6组数据均值)•孔隙率:2%(北京矿冶研究院测试)•抗高温性能:在800℃时抗氧化性能是10号钢的20倍.在冲击角为90°时,只有在800℃时抗冲蚀性能下降,当冲击角为25°时,即使1000℃,抗冲蚀性亦不减退.喷涂工艺要求•冷喷涂：①施工工艺流程:表面清灰→化学清洗→机械除锈→喷涂防磨层②表面清灰:用扫把、压缩空气、自来水、抹布等工具清理施工部位的浮灰及杂物。③用专用化学清洗剂清洗表面。喷涂工艺要求④机械除锈除垢（喷石英砂除锈）。⑤用专用喷枪进行喷涂（GN、GM系列涂料+耐高温胶液）。⑥进行喷涂层质量验收。喷涂技术应用谢谢合作！