[发明专利]一种防结焦耐磨损耐腐蚀梯度复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防结焦耐磨损耐腐蚀梯度复合材料及其制备方法，涂层材料包括多元合金粉、复配氧化物粉以及耐磨填料，以质量分数计，多元合金粉成分包括：Cr20％‑30％、Mo6％‑8％、Fe10％‑15％、Nb3％‑5％、Cu1％‑3％、B1.5％‑2.5％、N0.05％‑0.25％、Si≤0.5％、C≤0.1％、余量为Ni。复配氧化物粉的组成：ZrO₂:Al₂O₃:(BeO+MgO):(CrO₃+Cr₂O₃):(La₂O₃+CeO₂)＝(10‑15):(20‑25):(5‑10):(10‑15):(1‑3)，BeO和MgO的比例为1:1，CrO₃和Cr₂O₃的比例为1:2，La₂O₃和CeO₂的比例为1:1。耐磨填料组成：WC:SiC＝1:(2‑3)。不同涂层的多元合金粉、复配氧化物粉以及耐磨填料含量不同。

技术领域

本发明属于火电机组锅炉受热面结焦及磨损防治技术领域，具体涉及一种防结焦耐磨损耐腐蚀梯度复合材料及其制备方法。

背景技术

随着火力发电企业为了提高经济性，更多电厂选择在燃煤中掺杂部分劣质煤以提高燃煤机组的经济性。但是，随之带来了严重的结焦问题，导致频繁的掉焦和落灰，影响锅炉内部火焰的稳定燃烧和下方设备的安全运行。产生结焦的原因较为复杂，受灰的成分及熔点、燃烧控制和设备密封性等因素作用，导致结焦防治较为困难。

目前，多采取在锅炉管表面涂装低润湿性涂层的方式进行防护，但是由于涂层内含有较多的无机非金属材料，与金属管道基体，存在较大的物理和化学性能差异，容易在高温下出现性能降级、脱落和热应力开裂的问题，且对锅炉管的管壁传热性能产生一定影响；另外，由于锅炉内飞灰或焦块移动速度大，不可避免地引起管壁的磨损，导致表面涂层过早的损耗，不能起到长效的防结焦的效果。

发明内容

为了解决现有技术中存的问题，本发明的目的在于提供一种防结焦耐磨损耐腐蚀梯度复合材料及其制备方法，本发明能够改善涂层的稳定性和结合力，并且使涂层还具有较好的耐磨性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种防结焦耐磨损耐腐蚀梯度复合材料，包括基体和设置于基体上的梯度喷涂涂层，所述梯度喷涂涂层包括若干层依次设置的喷涂涂层，每层喷涂涂层的成分均包括多元合金粉、复配氧化物粉以及耐磨填料，在所述梯度喷涂涂层厚度方向上，从靠近基体的一侧至远离基体的一侧，对于相邻两层喷涂涂层，靠近基体一侧的喷涂涂层的多元合金粉含量比远离基体一侧的喷涂涂层的多元合金粉含量多，靠近基体一侧的喷涂涂层的复配氧化物粉含量比远离基体一侧的喷涂涂层的复配氧化物粉含量少，靠近基体一侧的喷涂涂层的耐磨填料含量比远离基体一侧的喷涂涂层的耐磨填料含量少；

以质量百分数计，所述多元合金粉的成分包括：Cr 20％-30％、Mo 6％-8％、Fe10％-15％、Nb 3％-5％、Cu 1％-3％、B 1.5％-2.5％、N 0.05％-0.25％、Si≤0.5％、C≤0.1％、余量为Ni；