[发明专利]一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于热喷涂处理技术领域，具体涉及一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法。

背景技术

燃煤电站锅炉受热面的腐蚀现象普遍存在，水冷壁管，过热器，再热器等高温受热面，常常因高温氧化，腐蚀而失效。近年来，随着锅炉向着大容量，高参数发展，腐蚀现象更加的明显，从而严重影响了电厂的安全运行。随着热喷涂技术的不断发展和完善，以及应用领域的扩展，热喷涂涂层所表现的防腐耐磨优越性在锅炉管道防护上应用越来越广泛，采用热喷涂金属涂层，陶瓷涂层，金属陶瓷复合涂层及金属间化合物涂层等工艺，能够有效的控制锅炉管束使用过程中的高温冲蚀磨损问题，是人们所接收的一项经济，可靠的表面处理方法，有效的解决了锅炉管束防护问题。

非晶材料较传统晶体材料具有独特而优异的性能，非晶合金不存在如晶界和位错等晶体缺陷，具有更好的耐蚀耐磨性能，并且在变形时不会出现传统合金的加工硬化，因此是很有发展前景的新型材料。但是实际中非晶材料并没有得到更广泛的应用，其主要的原因是非晶材料形态(带材，丝材和粉末)限制了其不能作为大型的结构材料加以应用。利用热喷涂技术制备非晶涂层比较容易实现，因此，可以将热喷涂制备非晶涂层工艺应用在锅炉管束防腐耐磨领域，将在锅炉管束防腐耐磨领域上有着良好的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法。该方法利用等离子喷涂的工艺在锅炉管束表面制备铁基非晶涂层，该铁基非晶涂层具有优异的耐腐蚀，耐磨性能和高温稳定性，处于热腐蚀与冲蚀共同作用的环境中能够很好的防护锅炉管束的热侵蚀面，铁基非晶涂层良好的组织结构和非晶态结构更有利于涂层性能的展现，能够有效的延长锅炉管束的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用气雾法制备铁基非晶合金粉末，所述铁基非晶合金粉末由以下重量百分比的原料混合制成：Mo0.05％～2.0％，Cr11.0％～20.0％，Ni12.0％～20.0％，Si6.0％～12.0％，Al0～4.0％，C4.8％～10.5％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述铁基非晶合金粉末的粒度为30μm～80μm；

步骤二、采用等离子体喷涂工艺在锅炉管束表面制备得到耐蚀耐磨的铁基非晶涂层，所述等离子体喷涂工艺的工艺条件为：电弧电压为40V～90V，电弧电流为350A～650A，氩气流量为10L/min～30L/min，氢气流量为1L/min～10L/min，喷枪移动速度为30mm/s～70mm/s，喷涂距离为80mm～110mm，其中，所述氩气流量大于所述氢气流量；所述铁基非晶涂层的厚度为100μm～400μm。

上述的一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述铁基非晶合金粉末由以下重量百分比的原料混合制成：Mo0.5％～1.5％，Cr11.0％～15.0％，Ni12.5％～16.0％，Si6.5％～8.0％，Al1.0～3.0％，C6.5％～8.5％，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述的一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法，其特征在于，所述铁基非晶合金粉末由以下重量百分比的原料混合制成：Mo0.5％，Cr11.0％，Ni12.5％，Si8.0％，Al1.0％，C6.5％，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述的一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法，其特征在于，所述铁基非晶合金粉末由以下重量百分比的原料混合制成：Mo1.5％，Cr15.0％，Ni16.0％，Si6.5％，Al3.0％，C8.5％，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述的一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法，其特征在于，所述铁基非晶合金粉末由以下重量百分比的原料混合制成：Mo1.0％，Cr13.0％，Ni14.25％，Si7.25％，Al2.0％，C7.5％，余量为Fe和不可避免的杂质。

上述的一种锅炉管束用耐蚀耐磨铁基非晶涂层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述电弧电压为60V～70V，电弧电流为450A～550A，氩气流量为15L/min～25L/min，氢气流量为5L/min～8L/min，喷枪移动速度为40mm/s～60mm/s，喷涂距离为90mm～110mm。