[发明专利]一种烟气换热管的防护涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种烟气换热管的镍基防护涂层及其制备方法，属于换热管的防腐技术领域。按质量百分比计，所述涂层由下列组分组成：Cr:18％‑23％，Mo:4％‑15％，Fe:4％‑7％，Ti:0.5％‑2％，Co:0.6％‑1.9％，Si:0.7％‑1.8％，Al:4％‑10％，Mn:0.3％‑1％，C:0.07％‑0.18％，W:0.5％‑2.5％，余量为Ni。本发明的涂层制备工艺简单，具有良好的抗腐蚀性能，且涂层与管壁结合强度高，对基体换热影响小，不易脱落，性价比较高，有效降低锅炉或焚烧炉使用成本。

技术领域

本发明属于换热管的防腐技术领域，尤其涉及一种烟气换热管的镍基防护涂层及其制备方法。

背景技术

锅炉及焚烧炉中换热管水冷壁、过热器、再热器、省煤器发生腐蚀而统称为“四管”腐蚀，轻则影响换热管换热，降低运行效率，重则发生爆管，减少锅炉及焚烧炉寿命，带来极大地经济损失。炉膛燃烧过程中生成的硫酸盐、氯化盐、硫化物、氯化物等腐蚀物质随烟气经过换热管外壁，在管壁处附着粘结或者渗透，破坏管壁表面氧化膜，继而腐蚀管壁基体，造成严重的“四管”腐蚀。

热喷涂技术是有效减缓管壁腐蚀，大大延长烟气管道使用寿命的重要手段。来源广泛、性价比高的涂层成分是有效热喷涂的基础与关键；目前，镍基涂层应用较为广泛，这种涂层以镍为主要成分，在此基础上添加铬、钼、铝、铁、硅等元素，形成以镍、铬为核心、多种元素协同作用的涂层体系，构成了抗腐蚀性能优越、粘结性能较好的镍基涂层。尽管镍基涂层有诸多优点，但是涂层成本与涂层在复杂环境下抗腐蚀性能的关系很难达到理想，高性价比的涂层是我国当前追求的目标。因此，有必要研究一种防腐性能好、性价比高、实用性强的换热管防腐涂层。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种烟气换热管的镍基防护涂层及其制备方法，本发明的涂层对基体换热影响小、结合强度高、抗腐蚀性能好，使锅炉或焚烧炉换热管具备优越的抗腐蚀性能，能够有效地提高换热管的使用寿命，降低使用成本；同时，本发明的涂层制备工艺简单、实用性强、性价比高，极具应用前景。

本发明的目的之一是提供一种烟气换热管的镍基防护涂层。

本发明的目的之二是提供一种烟气换热管的镍基防护涂层的制备方法。

本发明的目的之三是提供一种涂覆有本发明镍基防护涂层的烟气换热管。

本发明的目的之四是提供烟气换热管的镍基防护涂层及其制备方法、涂覆有本发明镍基防护涂层的烟气换热管的应用。

首先，本发明公开了一种烟气换热管的镍基防护涂层，按质量百分比计，所述涂层由下列组分组成：Cr:18％-23％，Mo:4％-15％，Fe:4％-7％，Ti:0.5％-2％，Co:0.6％-1.9％，Si:0.7％-1.8％，Al:4％-10％，Mn:0.3％-1％，C:0.07％-0.18％，W:0.5％-2.5％，余量为Ni。

优选的，按质量百分比计，所述涂层由下列组分组成：Cr:19％-22％，Mo:5％-10％，Fe:4％-5％，Ti:0.8％-1.5％，Co:0.95％-1.4％，Si:0.9％-1.3％，Al:5％-7％，Mn:0.4％-0.7％，C:0.09％-0.13％，W:0.9％-1.5％，余量为Ni。

更优选的，按质量百分比计，所述涂层由下列组分组成：Cr:21％，Mo:6％，Fe:4％，Ti:1％，Co:1％，Si:1％，Al:5％，Mn:0.5％，C:0.1％，W:1％，余量为Ni。

其次，本发明公开了一种烟气换热管的镍基防护涂层的制备方法：采用等离子喷涂技术将涂层材料喷涂在换热管基体表面。

优选的，所述烟气换热管的镍基防护涂层的制备方法包括如下步骤：

(1)按比例将各组分在熔融状态下掺混，然后将得到的合金块破碎、球磨成微米级微粒；