[发明专利]一种应用于垃圾焚烧发电锅炉受热面的防腐耐磨复合涂层

说明书

本发明公开了一种应用于垃圾焚烧发电锅炉受热面的防腐耐磨复合涂层，涉及复合涂层技术领域，其技术方案要点包括以下步骤：步骤一：钴基/镍基自熔合金作为打底层，陶瓷材料作为面层(AT40、AT13、NiCr/Cr3C2等耐冲蚀材料)；步骤二采用自动喷砂机对20G基体表面进行喷砂处理。一种应用于垃圾焚烧发电锅炉受热面的防腐耐磨复合涂层，效果是，通过形成的机械钉扎效应增强了过渡层与陶瓷面层的结合强度，从而保证了涂层质量。陶瓷涂层作为面层不仅增加了涂层的耐冲蚀性能，提高了锅炉管道的服役寿命，具有电化学保护和物理屏蔽作用。本发明提高了垃圾电站锅炉受热面的防腐性能和服役温度，是低碳环保社会的有利推手，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及复合涂层技术领域，更具体地说，它涉及一种应用于垃圾焚烧发电锅炉受热面的防腐耐磨复合涂层。

背景技术

涂层制备过程中，表面粗化可以改善基材与涂层之间的机械锚定，喷砂毛化处理是一种较为传统前处理方法，因为它可以通过产生随机粗糙度来改变表面形貌，促进喷涂颗粒的机械锚定，是一种非常有效的提高喷涂层结合强度的方法。然而，它具有产生微裂纹、粗化的表面形貌不规则等缺点。采用易于控制的方法取代传统的前处理方法势在必行。

脉冲激光表面毛化是一种非常有前途的方法，没有上述方法的缺点，具有加工表面几何形状灵活、对不同零件尺寸和形状适应性强等特点，甚至可以将表面生产完全集成到基于CAD/CAM接口的数字环境中。

目前，在现有的相关技术方案中，垃圾发电锅炉受热面由于长期在高温、腐蚀性烟气等恶劣环境介质中运行，易发生高温腐蚀。此外高温烟气携带着速度可以大于30m/s灰粒冲击管壁，烟气的腐蚀和灰粒的磨损协同作用使管壁迅速减薄，造成爆管事故频发，严重危害锅炉运行的安全性。近年来有学者提出了复合涂层的制备方法，即在打底层表面喷涂一层耐冲蚀陶瓷材料，但往往由于二者热膨胀系数不匹配，陶瓷层发生剥落的现象时有发生。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种应用于垃圾焚烧发电锅炉受热面的防腐耐磨复合涂层。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案包括以下步骤：

步骤一：将工件进行喷砂处理后(达到Sa3.0)，使用超音速火焰喷涂制备钴基/镍基打底层。参数：超音速火焰喷涂设备采用JP8000喷涂系统，航空煤油作为燃料气体，O2作为助燃气体。采用Praxis1264wl送粉器，以压缩空气作为送粉保护气体，以Praxis8100为喷涂主控制器。喷涂工艺参数为：O2流800L/min、煤油流量0.4L/min、载气(N2)流量10L/min、送粉量60g/min、枪距350mm、喷涂次数8次、线速度500mm/s；

步骤二：对打底层进行高频感应重熔。参数：电源频率7－15KHZ，加热功率150－400KW，加热启动时间4－8秒，管排移动速度1.5－3.5mm/s；

步骤三：在管排刚移出高频线圈重熔区后，冷却至室温，对制备好的打底层使用IPG－20W光纤激光器进行激光毛化处理。激光输出波长为1060nm，能量分布为高斯分布。功率为14W，频率为20Hz，每孔2次，线速为600mm/s；

步骤四：采用超音速等离子喷枪喷涂陶瓷面层材料。参数：喷枪与喷涂表面的距离90－180mm，喷枪与工件垂直线夹角25－45°，两把喷枪之间的夹角50－90°，喷枪扫描速度20－70mm/min。

优选地，Co基/Ni基打底层与基体之间形成冶金结合。

优选地，陶瓷面层与打底层间结合强度达到10Mpa。

优选地，陶瓷作为面层提高了涂层的耐冲蚀性，降低了垃圾炉膛内高温烟气对锅炉管道的辐射强度，避免了打底层与高温烟气的直接接触，对打底层产生良好的保护的作用。

优选地，所述复合涂层的导热系数大于30W/(m·K)。