[发明专利]用于锅炉部件的防氧化低合金附件

说明书

本发明一般涉及工业锅炉和熔炉技术领域，特别涉及新的和有用的锅炉部件和附件，它们具有匹配的材料，以便改进焊接质量和延长锅炉或熔炉里的部件的使用寿命。

目前，供锅炉部件、诸如在锅炉的高温区域里使用的过热器、再热器用的附件是用不锈钢材料制造的。附件可用来将这些部件固定在锅炉或熔炉里，并包括手拷形的支承、系杆和端部支承悬臂。不锈钢材料有助于用来防止附件暴露在高温工作环境时的氧化。

铁素体低合金材料不能长时间地经受强氧化环境，因此这些材料只限于在温度较低的场所使用。一般来说，用于锅炉里的铁素体低合金材料是诸如SA213T22或SA213T91之类的材料。

当不锈钢附件焊接在铁素体低合金材料制造的锅炉部件上时，由于材料不同会造成焊接失效。不同的金属不能形成金属匹配时那样的牢固焊接。在不锈钢被焊接在铁素体材料的锅炉里，这种不同金属断裂情况是常有的。

焊接失效对锅炉主人或操作者将产生维修问题，因为焊接失效后必须按规定标准进行修理，以避免不能支承锅炉部件或使锅炉部件方向偏离的更大危险。但如使用相同的材料作为锅炉部件和附件，由于在高温环境下的氧化而可能损坏附件。

铬化是一种在铁素体基部件上产生铬扩散涂层的工艺，以改进防腐蚀，特别是在高温环境下的防腐蚀。铬化还可在暴露于极端条件下的部件上产生整体的保护表面涂层，从而提高它们的使用寿命。

诸如螺钉、螺栓和柱头螺栓等零件的铬化通常是使用粉末装填渗透技术完成的。将这些零件装填入在一容器里的氧化铝、铬和活化剂盐的干燥粉末混合物里，然后进行密封和加热。在加热过程中，容器的温度升高到一定程度，并维持一预定时间。从而在加热过程中发生铬化反应，形成扩散在铁基零件的铁里的高含铬量的表面层，这些铬。然后使容器和零件冷却，并从容器里取出带有含铬涂层的零件。

装填渗透方法在用来涂敷这种小的、单个零件时具有显著的缺陷。涂层的厚度在各涂敷的零件之间、，或甚至在较大零件的表面上常常有很大的变化。这是由于粉末装填物很低的热传导性和由此产生的装填零件的很低的和不均匀的加热速度引起的。该工艺的其它缺陷是，如果零件互相之间直接接触，铬涂层扩散将使零件在互相接触点上粘结在一起。此外，这种工艺将造成大量的粉末浪费。

美国专利第4,904,501号公开了一种改进的铬化铁素体锅炉部件表面的方法，它包括将含有铬的含水涂层合成物直接提供给准备铬化的表面。这种含水合成物包括铬、铝、藻酸铵或甲基纤维素粘合剂、以及卤化物活化剂。

美国专利第5,135,777号、第5,041,309号、第5,364,659号、第5,492,727号和第5,589,220号公开了涂敷零件的其它工艺。

1997年9月26日提交的美国专利申请号第08/938,319号公开了一种改进的涂敷诸如螺钉、螺栓和柱头螺栓等较小零件的方法，它可用来涂敷锅炉附件，其内容在这里被参考使用。

本发明的一个目的是提供锅炉附件和部件，它们能够克服与不同的金属材料焊接失效有关的问题，同时具有适用于锅炉或熔炉区域的防氧化和耐热性能。

因此，本发明的锅炉附件由与要被焊接的锅炉部件类似的材料组成，从而可排除因材料不一致而发生的焊接失效。利用扩散方法对锅炉附件进行涂敷，用铝、铬、硅或它们的混合物作为涂层覆盖在附件上。然后，可将这种锅炉附件焊接到同样材料的锅炉部件上，而不会产生不同金属的焊接失效。此外，经过涂敷的附件可经受高温环境，而不管基底材料是否与环境相容。这样，提供了具有相容的焊接材料部件的锅炉部件。

作为说明书一部分的附后的权利要求书指出了说明本发明新颖性的许多特征。为了较好地理解本发明、它的优点和所达到的目的，请参考附图和描述的内容，其中描述了本发明的一个较佳实施例。

在附图中

图1是连接在锅炉管子上的手拷式附件的立体图；

图2是供锅炉管子用的D形链环附件的侧视图；

图3是图2中的D形链环附件的俯视图；

图4是插杆和凹槽附件的俯视图；

图5是图4中的附件的侧视图；

图6A是支承在锅炉里的过热器管子的侧视图；

图6B是用于图6A中的支承件的一隔离附件的放大的端视图；以及

图6C是用于支承图6A中的管子的支承附件的放大的侧视图。