[发明专利]一种锅炉管道耐冲蚀磨损涂层的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于防护材料技术领域，特别涉及一种锅炉管道耐冲蚀磨损涂层的制备方法。

背景技术

火力发电厂中，高温高压锅炉的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤气管（简称“四管”）常因高温的腐蚀、磨损造成泄漏和爆管事故的发生，导致非计划停机。腐蚀和磨损发生的主要原因是高温下锅炉中沸腾的高硬度粒子对管壁高速冲刷，同时燃烧产生的SO₂等有毒气体对管壁有强烈的腐蚀作用，此外腐蚀产生的FeS在高温下硬度很低，加剧了管壁的磨损。因此在工程应用中，就需要对锅炉管道采取一定的防护措施，以降低其磨损和腐蚀速度，提高管道使用年限，降低总成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种锅炉管道耐冲蚀磨损涂层的制备方法，以延长锅炉管道的使用寿命，避免非计划停机的频率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种锅炉管道耐冲蚀磨损涂层的制备方法，将管道表面进行预处理、喷涂涂层以及封孔处理即可在锅炉管道上获得耐冲蚀磨损涂层。

表面预处理时采用特级石英砂进行喷砂，处理至管道表面粗糙度为40-80μm，除锈等级达到SA3级。

喷砂时从下至上进行，将受热面打磨光滑平整，立即喷砂；喷砂前调整风压不小于0.5Mpa，调整砂子流量为0.2-1.3kg/s，喷枪与管道基体平面成45-75°,枪头左右或上下逐片逐层除锈。

喷涂涂层时采用超音速电弧喷涂，喷涂电压为36V，电流为120-160A，喷涂距离为120-180mm，雾化气压为0.4-0.8MPa。

喷涂涂层时喷涂4-6遍，以最终涂层厚度控制在0.2-0.8mm为准。

喷涂丝材为耐磨丝材，如可选择不锈钢非晶态高硬度耐磨热喷涂丝材。

优选的，进行预处理和喷涂涂层处理时，先喷砂5-8min，然后打磨2-10min使表面平整，之后喷涂5-10min至喷涂涂层厚度为0.2-0.8mm。

进行封孔处理时先用矿物醇将沥青基铝浆进行稀释，然后喷涂或刷涂至涂层表面。

所述矿物醇加入的量为沥青基铝浆质量的20~30%。

沥青基铝浆采用一般市售产品即可。

在表面预处理时，采用清洁干燥的压缩空气，借助射吸式或压力式喷砂装置或离心抛砂装置喷射磨料，对需喷涂的工件表面实施清洁及粗化处理，使构件表面达到规定的除锈等级和粗糙度，以提高涂层的结合强度和保证涂层使用年限。

选用的石英砂为质地坚硬有棱角、干燥含水量小的特级石英砂,并经净化处理，使用前应经筛选，砂内粘土及细粉尘含量不应大于5%，不含油污，喷砂前石英砂要晾晒干燥，含水量应不大于1%，并存放于干燥处，防止受潮、雨淋等，并避免砂内混入杂质。

喷涂处理时，喷枪喷嘴为拉法尔喷嘴，喷涂作业采用多遍喷涂原则。

封孔处理时，采用的封孔剂为沥青基铝浆，其主要成分是片状铝粉、沥青煤焦油及相应溶剂，其工作温度可达800℃以上。封孔时采用毛刷抹涂或压缩空气喷涂，并至少重复两遍，以增大封孔层厚度，并确保封孔层完整没有漏点。

本发明利用超音速电弧喷涂方法，在管道的工作表面喷涂一层特殊材料，使工件表面具有耐磨、耐蚀、抗氧化等性能。整体涂层厚度在0.4-1.5mm，与管道的结合强度＞55MPa，涂层孔隙率＜0.8%，涂层硬度HRC＞63。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明锅炉管道耐冲蚀磨损涂层的制备方法步骤简单，易控制，获得的涂层具有良好的耐磨、耐蚀、抗氧化等性能。

具体实施方式

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

以下实施例中采用的沥青基铝浆为郑州冠威耐火材料有限公司产品，型号gw21。喷涂丝材为北京赛亿科技股份有限公司生产的不锈钢非晶态高硬度耐磨热喷涂丝材，型号SAM。

实施例1

一种锅炉管道耐冲蚀磨损涂层的制备方法，将管道表面进行预处理、喷涂涂层以及封孔处理即可在锅炉管道上获得耐冲蚀磨损涂层。

1）表面预处理：喷砂前调整风压不小于0.5MPa及砂子流量为0.8kg/s，采用特级石英砂进行喷砂，喷砂时从下至上进行，将受热面打磨光滑平整，立即喷砂，喷枪与管道基体平面成45-75°,枪头左右或上下逐片逐层除锈处理，处理后管道表面粗糙度为40μm，除锈等级达到SA3级。