CN103658951B - 一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法 - Google Patents

一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103658951B
CN103658951B CN201310737475.4A CN201310737475A CN103658951B CN 103658951 B CN103658951 B CN 103658951B CN 201310737475 A CN201310737475 A CN 201310737475A CN 103658951 B CN103658951 B CN 103658951B
Authority
CN
China
Prior art keywords
surfacing
anticorrosive coat
welding
main tubes
flue gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310737475.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103658951A (zh
Inventor
杨少民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI FINEWAY ENERGY ENGINEERING CO., LTD.
Original Assignee
Shanghai Fanwei Engineering Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Fanwei Engineering Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Fanwei Engineering Technology Co Ltd
Priority to CN201310737475.4A priority Critical patent/CN103658951B/zh
Publication of CN103658951A publication Critical patent/CN103658951A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103658951B publication Critical patent/CN103658951B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02Plasma welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3033Ni as the principal constituent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

本发明涉及锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法,其采用镍基合金粉末通过等离子弧喷焊工艺在锅炉四管需要防腐处理的表面上进行堆焊形成防腐层,防腐层厚度可控制在0.5mm~1.5mm及以上,采用本发明工艺的镍基合金材料符合防腐耐蚀要求和设备设计性能要求;防腐层与基体由于采用等离子弧堆焊方式结合,结合强度高,长期运行不会剥落;焊缝熔深浅,焊层稀释率低于5%,可确保焊层的防护效果;焊道组织致密、均匀,避免了热喷涂工艺的保护层孔隙率高的缺点,可有效保护金属表面不被腐蚀;焊层厚度可低至0.5mm,远小于普通电弧焊的厚度,大大节省焊层材料及成本,同时可减少对受热面的设计性能的影响。

Description

一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法
[技术领域]
本发明涉及锅炉四管烟气腐蚀的防护方法,具体涉及一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法。
[背景技术]
电厂锅炉省煤器、水冷壁、过热器、再热器(简称锅炉四管)等受热面因烟气侧存在高温烟气腐蚀而导致爆管是引起停炉事故的主要原因之一,特别是燃烧高硫、高氯、高碱燃料时,烟气会强烈加剧对受热面的腐蚀,从而大大缩减锅炉的使用寿命。
对烟气腐蚀问题,现有防护措施主要有两大类:
第一类是在需要防护的金属表面采用热喷涂工艺(包括火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂、超音速喷涂等)喷涂某种耐磨耐腐涂层,以防止烟气中的腐蚀成分对产品的腐蚀。但这类方法的缺点:涂层与金属基体的结合为机械吸附,结合强度较低(在70MPa以下),在高温工作状态下容易脱落,使用寿命不长;涂层孔隙率高,腐蚀成分会透过空隙直接腐蚀基体金属。因此这类方法不能长时间保护产品,在燃烧高硫、高氯、高碱煤的情况下,受热面的使用寿命不到一年。
第二类方法是电弧喷焊,即在要保护的金属表面采用常规电弧焊接工艺和焊材喷焊一层保护层。这种方法的缺点:一是焊层厚,适用于耐腐蚀的焊材一般价格昂贵,过厚的喷焊保护层成本超高。过厚的喷焊层也会改变受热面的设计性能;二是这类焊接方式熔深较大,母材对喷焊层稀的冲淡率(即稀释率)高,降低了喷焊层的保护功能。
喷焊中的等离子弧喷焊技术(PTA,Plasma Transferred Arc)一般用于制作零件表面的耐磨层,利用等离子弧的高温,电流密度大的特点,将高硬度质颗粒均匀地钎镶于喷焊层金属中,而硬质颗粒不产生熔化或很少产生熔化,形成复合喷焊层,以提高零件的耐磨性能。但由于耐磨材料的特性,这种工艺方法不适用于金属构件包括锅炉四管的防腐要求,而现有的防腐技术中并没有公开用于防腐层制作的PTA工艺方法。
[发明内容]
为了弥补现有技术中的空白及解决锅炉行业的烟气腐蚀问题,将等离子弧喷焊工艺应用于防腐层的施工中,发明一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法。
其采用镍基合金粉末通过等离子弧喷焊方法在锅炉四管需要防腐处理的表面上进行喷焊形成防腐层。
上述方法还具有如下优化方案:
在喷焊前,优选在管道需要防腐处理的表面上进行表面处理的步骤,表面处理为喷砂或抛丸或其它动力或手工处理。
镍基合金粉末优选通过水雾法或气雾法制成。
所述的镍基合金粉末选用Ni-Cr-Mo系列或Ni-Cr-Mo-Cu系列合金或其相当的焊材制备而成。
防腐层厚度优选控制在0.5~1.5mm。还可以通过单道或多道所述喷焊使防腐层厚度控制在1.5及以上厚度。
所述的防腐层喷焊的稀释率低于5%。
本发明中的锅炉四管防腐层喷焊方法还可以用于所有燃煤烟气强腐蚀换热面、受热面防腐层的施工
本发明针对高硫、高氯、高碱煤种的强烈腐蚀性及锅炉的加工特点和运行特点,选用耐蚀性好、硬度与线膨胀系数与受热面比较接近的耐蚀镍基合金作为防护层材料;并利用粉末等离子喷焊热量集中、可控性好、焊层均匀、组织均一的优势,进行粉末等离子弧喷焊,并具有以下优点:
1、防腐层与基体由于采用等离子弧喷焊方式结合,结合强度高,长期运行不会剥落;
2、焊缝熔深浅,焊道组织致密、均匀,焊层稀释率低于5%,可确保焊层的防护效果,避免了热喷涂工艺的保护层孔隙率高的缺点,可有效保护金属表面不被腐蚀;
3、焊道组织致密、均匀,避免了热喷涂工艺的保护层孔隙率高的缺点,可有效保护金属表面不被腐蚀;
4、焊层厚度可低至0.5mm,远小于普通电弧焊的厚度,大大节省焊层材料及成本,同时可减少对受热面的设计性能的影响;
5、可通过单道或多道焊层较准确的控制焊层厚度,以满足设计需要。
[具体实施方式]
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,下述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。
实施例一
本实施例提供一种火电厂锅炉膜式水冷壁烟气腐蚀的等离子弧喷焊防护方法
步骤1表面处理
将膜式水冷壁需要防护的一面经过喷砂或抛丸或其它动力工具或手动工具处理,以除去表面浮锈、氧化皮和所有外来杂质。
步骤2焊粉准备
检查和筛选选用的镍基合金粉末的粒度范围,粒度的范围控制在100~300目。
步骤3喷焊
调节等离子喷焊焊机电流、速度、供气量、供粉量等参数,这些参数可以根据本领域技术人员的经验自行调节。控制喷焊层厚度在0.5~1.5mm。焊接过程可采用单道直线,也可根据焊接位置及形状做一定幅度的摆动。
实施例二
本实施例提供一种火电厂锅炉单根管子防腐层的等离子弧喷焊方法,可用于制造水冷壁、省煤器、过热器和再热器。
步骤1表面处理
将单根管子经过喷砂或抛丸或动力工具或手动工具处理,以除去表面浮锈、氧化皮和所有外来杂质。
步骤2焊粉准备
检查和筛选选用的镍基合金粉末的粒度范围,粒度的范围控制在100~300目。
步骤3喷焊
管子喷焊可以采用360度旋转管子进行,也可以用单道直线或摆动直线进行,取决于管子形状、位置和焊机的运动机构。调节等离子喷焊焊机电流、速度、供气量、供粉量等参数,这些参数可以根据本领域技术人员的经验自行调节,控制喷焊层厚度在0.5~1.5mm。
实施例三
本实施例提供一种火电厂锅炉四管附件(防磨件、阻流件、支吊件等)烟气腐蚀的等离子弧喷焊防护方法
步骤1表面处理
将需要防护的构件经过喷砂或抛丸或动力工具或手动工具处理,以除去表面浮锈、氧化皮和所有外来杂质。
步骤2焊粉准备
检查和筛选选用的镍基合金粉末的粒度范围,粒度的范围控制在100~300目。
步骤3喷焊
调节等离子喷焊焊机电流、速度、供气量、供粉量等参数,这些参数可以根据本领域技术人员的经验自行调节。控制喷焊层厚度在需要的范围0.5~1.5mm。焊接过程可采用单道直线,也可根据焊接位置及形状做一定幅度的摆动。

Claims (2)

1.一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法,其特征在于,采用镍基合金粉末通过等离子弧喷焊方法在锅炉四管需要防腐处理的表面上进行喷焊形成防腐层,所述的镍基合金粉末选用Ni-Cr-Mo系列或Ni-Cr-Mo-Cu系列合金通过水雾法或气雾法制成;在喷焊前,在管道需要防腐处理的表面上进行表面处理,采用喷砂、抛丸、动力工具或手动工具处理中的一种,并检查和筛选选用的镍基合金粉末的粒度范围,粒度的范围控制在100~300目,焊接过程采用单道直线或者根据焊接位置及形状做一定幅度的摆动,对管子喷焊时采用360度旋转管子进行;所述的防腐层喷焊的稀释率低于5%,控制防腐层厚度在0.5~1.5mm或通过单道或多道所述喷焊使防腐层厚度控制在1.5mm以上的厚度。
2.权利要求1所述的锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法用于所有燃煤烟气强腐蚀换热面、受热面防腐层施工的应用。
CN201310737475.4A 2013-12-27 2013-12-27 一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法 Expired - Fee Related CN103658951B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310737475.4A CN103658951B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310737475.4A CN103658951B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103658951A CN103658951A (zh) 2014-03-26
CN103658951B true CN103658951B (zh) 2016-08-17

Family

ID=50298400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310737475.4A Expired - Fee Related CN103658951B (zh) 2013-12-27 2013-12-27 一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103658951B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104384749B (zh) * 2014-09-23 2016-11-23 上海繁威工程技术有限公司 一种等离子喷焊用防腐蚀镍基合金粉末
CN105710519A (zh) * 2014-12-01 2016-06-29 陆峰 钢管内壁的脉冲微束等离子堆焊方法
CN104697361B (zh) * 2015-03-18 2016-08-17 安徽工业大学 一种抗粘结自流焦炉荒煤气余热回收换热单元的施工方法
CN105728922B (zh) * 2016-04-18 2018-10-30 华能国际电力股份有限公司 一种适用于锅炉管道等离子喷焊镍基合金粉末的方法
CN108396281A (zh) * 2018-01-25 2018-08-14 西安理工大学 一种固体自润滑钼涂层及其制备方法
CN109023208A (zh) * 2018-08-20 2018-12-18 江西恒大工程技术有限公司 用于垃圾焚烧炉受热面超薄镍基合金防腐层的工艺方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3917789B2 (ja) * 1999-12-03 2007-05-23 三菱重工業株式会社 空気ノズル
CN101497978A (zh) * 2008-01-31 2009-08-05 北京赛亿表面工程技术有限公司 一种高铬钼合金电弧喷涂用粉芯丝材
CN101871392A (zh) * 2010-05-28 2010-10-27 清华大学 一种利用电炉制磷尾气的燃气轮机发电方法及系统
CN202647737U (zh) * 2012-05-02 2013-01-02 上海锅炉厂有限公司 循环流化床锅炉

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5438276B2 (ja) * 2007-01-29 2014-03-12 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 溶融炉の炉底耐火物浸食検知方法とその装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3917789B2 (ja) * 1999-12-03 2007-05-23 三菱重工業株式会社 空気ノズル
CN101497978A (zh) * 2008-01-31 2009-08-05 北京赛亿表面工程技术有限公司 一种高铬钼合金电弧喷涂用粉芯丝材
CN101871392A (zh) * 2010-05-28 2010-10-27 清华大学 一种利用电炉制磷尾气的燃气轮机发电方法及系统
CN202647737U (zh) * 2012-05-02 2013-01-02 上海锅炉厂有限公司 循环流化床锅炉

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"工业锅炉防腐耐磨涂层的推广应用(三)";刘广海;《金属加工(热加工)》;19970430(第4期);第25-26页 *
"能有效解决锅炉高温腐蚀与飞灰磨损导致"四管爆漏"问题的——新型等离子喷涂金属陶瓷复合涂层技术";韩志海;《2005’中国西安涂料涂装、电镀、热喷涂技术高层交流研讨会——纳米技术在表面工程中的应用论文集》;20051030;第1-6页 *
"锅炉"四管"用耐磨耐蚀涂层研究进展";刘鹏飞等;《表面技术》;20070228;第36卷(第1期);第75-80页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103658951A (zh) 2014-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103658951B (zh) 一种锅炉四管烟气腐蚀的喷焊防护方法
CN102011463B (zh) 一种不锈钢复合耐腐蚀钢筋及其制备方法
Singh et al. An overview of problems and solutions for components subjected to fireside of boilers
CN107967376B (zh) 钢铝过渡接头t型双侧间隔焊接过程数值模拟计算方法
CN104384749B (zh) 一种等离子喷焊用防腐蚀镍基合金粉末
JP4546867B2 (ja) 耐食性と耐摩耗性に優れた水冷鋼管構造体とその製造方法
US20180112303A1 (en) Method for coating article and feedstock for thermal spray process
CN104004984B (zh) 一种提高锅炉受热面涂层耐磨防腐性能的方法
CN102009250B (zh) 奥氏体不锈钢管水冷热丝钨极氩弧焊的方法
CN112376046A (zh) 水冷壁高频熔覆涂层用自熔合金组合材料及其涂层的制备
CN104831123B (zh) 防腐涂层及其粉末原料与制备方法和应用
CN107335890B (zh) 阀座修复用镍基自熔性合金粉及其焊接工艺
CN103628017A (zh) 一种含b,c复合硬质相的耐磨电弧喷涂粉芯丝材
CN103925612B (zh) 一种提高燃煤锅炉受热面管道抗烟气腐蚀性能的方法
Fu et al. Microstructure and corrosion resistance of NiCr-based coatings in simulated coal-fired boiler conditions
Chen et al. Corrosion of materials after advanced surface processing, joining, and welding
CN104942525B (zh) 一种超大型铜螺母再生制造技术
CN110541138A (zh) 一种锅炉受热面用层间冶金结合热喷涂涂层及制备方法
CN108950311B (zh) 一种烟气换热管的防护涂层及其制备方法
CN101497977A (zh) 一种高铬铝型高耐磨电弧喷涂粉芯丝材
CN104404427A (zh) 一种制备含有非晶相高耐磨涂层的粉芯丝材
JPS59211546A (ja) コバルト基溶射合金
Asphahani et al. High performance alloys for solving severe corrosion problems in flue gas desulfurization systems
Dooley et al. A survey of erosion and corrosion resistant materials being used on boiler tubes in waste to energy boilers
CN102560477A (zh) 具有耐腐耐磨内壁的管件制造工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHANGHAI FINEWAY ENGINEERING TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI FINEWAY ENERGY ENGINEERING CO., LTD.

Effective date: 20150306

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201108 MINHANG, SHANGHAI TO: 201114 MINHANG, SHANGHAI

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150306

Address after: 201114, room 1, building 88, 1119 West Heng Road, Shanghai, Minhang District

Applicant after: SHANGHAI FANWEI ENGINEERING TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning road 4018 Lane No. 58 Building No. 14 room 205 No. 1056

Applicant before: SHANGHAI FINEWAY ENERGY ENGINEERING CO., LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180627

Address after: 201108 1056, room 205, building 14, 58 Lane 4018 lane, Hua Ning Road, Minhang District, Shanghai.

Patentee after: SHANGHAI FINEWAY ENERGY ENGINEERING CO., LTD.

Address before: Room 1119, No. 1119, No. 88, Heng Xi Road, Shanghai, Shanghai

Patentee before: SHANGHAI FANWEI ENGINEERING TECHNOLOGY CO., LTD.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160817

Termination date: 20201227