CN110016634A - 一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料及其应用，涉及喷涂材料技术领域，在本发明中喷涂材料的具体组成为：硼铁25份；硅铁4份；自熔合金粉15份；铝粉2份；铬粉40份；石墨2份；低熔点玻璃粉12份，所述硼铁、硅铁、自熔合金粉、铝粉、铬粉和石墨目数均为350目，硼铁中硼的含量为15‑25％，硅铁中硅的含量为40‑50％。在本发明中通过在材料内加入低熔点玻璃粉，使得涂层孔隙率极大降低，提高了燃煤锅炉管道的抗腐蚀能力。

Description

一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料及其应用
技术领域
本发明涉及喷涂材料技术领域，尤其涉及一种降低孔隙率的电弧喷涂材料。
背景技术
高速电弧喷涂技术是依据气体动力学的原理，以传统电弧喷涂技术为基础，利用新型拉法尔喷管设计并改进喷枪，喷涂材料溶滴在采用高压气流或燃料燃烧所产生的高速射流作用下雾化，改善了电弧稳定性，提高了喷涂粒子速度，减少了雾化粒子在空气中的飞行时间，降低涂层的氧化程度，进而提高了涂层质量。与传统电弧喷涂技术相比，高速电弧喷涂主要在于提高了雾化气体的压力和流速。而目前喷涂工艺的提高主要依赖于喷涂材料的优化，尽管电弧喷涂技术始于十九世纪初，但是如今作为电弧喷涂不可或缺的管状粉芯丝材的应用起步却略显滞后，最初管状粉芯丝材刚度较差、送丝较为困难，直到上世纪80年代，德国成功利用金属粉芯丝材制备了实心材料难以获得的特殊性能合金涂层，粉芯丝材才在电弧喷涂领域取得了较大的进步，并开始迅速发展。迄今为止，电弧喷涂材料已基本完成由实芯材料向粉芯丝材的转变。
燃煤锅炉管道的工作环境苛刻，工作环境温度较高，管壁结焦时可达750℃，且在煤粉燃烧形成的高温烟气中含有大量的腐蚀性气体，硫化物、氯化物等，这些腐蚀性气体对管道表面造成严重的高温腐蚀和氧化。因此，对燃煤锅炉表面的高温防腐蚀层就要满足以下性能要求：较高的结合性能；优良的抗热震性能；致密的组织和较低的孔隙率；优良的抗高温腐蚀和氧化能力，以及成本低廉的涂层材料。现有技术中的用于燃煤锅炉管道的抗高温腐蚀和氧化的粉芯丝材，通常形成的涂层孔隙率较高，腐蚀性气体往往通过涂层空隙渗透到机体表面，对基体进行腐蚀，造成涂层脱落。
因此，如何解决现有技术的问题，是急需解决的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料及其应用，以解决现有技术中燃煤锅炉管道高温防腐蚀层的孔隙率大等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料，所述材料按重量组分具体如下：
硼铁25份；硅铁4份；自熔合金粉15份；铝粉2份；铬粉40份；石墨2份；低熔点玻璃粉12份。
进一步，所述硼铁、硅铁、镍粉、铝粉、铬粉、石墨和低熔点玻璃粉目数均为350目。
进一步，硼铁中硼的含量为15-25％。
进一步，硅铁中硅的含量为40-50％。
进一步，所述玻璃粉呈粒状。
本发明还提供一种上述的电弧喷涂材料制成的粉芯丝材，所述粉芯丝材具体由钢带包覆所述电弧喷涂材料后闭合拉丝制成的直径为1～4mm管状粉芯丝材。
进一步，所述管状粉芯丝材的直径为1.6mm。
本发明还提供一种利用上述粉芯丝材对燃煤锅炉管道进行喷涂的方法，所述喷涂方法包括：将粉芯丝材装入电弧喷枪后，调整设备工作参数为电弧喷枪工作电弧电压为38V、工作电流为180A、压缩空气压力为0.5～0.8Mpa、喷涂距离为170～190mm，调整完成后开始喷涂，形成电弧喷涂层，喷涂完成后采用超音速火焰对电弧喷涂层表面进行加热，使涂层表面0.05-0.1MM厚度范围内的低熔点玻璃相和自熔合金粉进一步熔化，加热时间为10-30秒。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料及其应用，通过在喷涂材料内加入低熔点玻璃粉，有效地降低了燃煤锅炉管道高温防腐蚀层的孔隙率，降低了燃煤锅炉内腐蚀气体对基体的损害程度。
具体实施方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
本实施例提供一种降低燃煤锅炉管道高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料，所述材料按重量组分具体如下：
在本实施例中：
组1：硼铁25份；硅铁4份；自熔合金粉15份；铝粉2份；铬粉40份；石墨2份；低熔点玻璃粉12份。
组2：硼铁20份；硅铁3份；自熔合金粉10份；铝粉3份；铬粉45份；石墨2份；低熔点玻璃粉15份。
组3：硼铁25份；硅铁7份；自熔合金粉15份；铝粉4份；铬粉40份；石墨1份；低熔点玻璃粉13份。
组4：硼铁22份；硅铁7份；自熔合金粉15份；铝粉3份；铬粉40份；石墨2份；低熔点玻璃粉10份。
组5、硼铁25份；硅铁3份；自熔合金粉14份；铝粉2份；铬粉42份；石墨2份；低熔点玻璃粉14份。
组6、硼铁25份；硅铁3份；自熔合金粉14份；铝粉2份；铬粉42份；石墨2份。
进一步，在本实施例中，所述玻璃粉呈粒状。
在本实施例中，硼铁中硼的含量为15-25％，硅铁中硅的含量为40-50％。
本实施例中粉芯丝材制备完成后由钢带后闭合拉丝制成直径为1.6mm管状粉芯丝材。
本发明还提供一种利用上述粉芯丝材对燃煤锅炉管道进行喷涂的方法，所述喷涂方法包括：将粉芯丝材装入电弧喷枪后，调整设备工作参数为电弧喷枪工作电弧电压为38V、工作电流为180A、压缩空气压力为0.5～0.8Mpa、喷涂距离为170～190mm，调整完成后开始喷涂，形成电弧喷涂层，喷涂完成后采用超音速火焰对电弧喷涂层表面进行加热，使涂层表面0.05-0.1MM厚度范围内的低熔点玻璃相和自熔合金粉进一步熔化，加热时间为10-30秒，从而通过渗透、扩散降低孔隙率。
对上述6组材料制成的粉芯丝材经喷涂后，测量燃煤锅炉管道上涂层的密度，经比较后，组1-组4的孔隙率均低于组5，且组1-4中孔隙率最低的为组1，孔隙率不大于0.5％,相比于未添加低熔点玻璃粉的组6孔隙率3％，极大地降低了涂层孔隙率。

Claims (8)

1.一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料，其特征在于，所述材料按重量组分具体如下：
硼铁25份；硅铁4份；自熔合金粉15份；铝粉2份；铬粉40份；石墨2份；低熔点玻璃粉12份。
2.根据权利要求1所述的一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料，其特征在于，所述硼铁、硅铁、镍粉、铝粉、铬粉、石墨和低熔点玻璃粉目数均为350目。
3.根据权利要求2所述的一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料，其特征在于，硼铁中硼的含量为15-25％。
4.根据权利要求3所述的一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料，其特征在于，硅铁中硅的含量为40-50％。
5.根据权利要求4所述的一种降低高温防腐蚀层孔隙率用电弧喷涂材料，其特征在于，所述玻璃粉呈粒状。
6.一种由权利要求1-5任一所述的电弧喷涂材料制成的粉芯丝材，其特征在于，所述粉芯丝材具体由钢带包覆所述电弧喷涂材料后闭合拉丝制成的直径为1～4mm管状粉芯丝材。
7.根据权利要求6所述的粉芯丝材，其特征在于，所述管状粉芯丝材的直径为1.6mm。
8.一种利用权利要求7所述粉芯丝材对燃煤锅炉管道进行喷涂的方法，其特征在于，所述喷涂方法包括：将粉芯丝材装入电弧喷枪后，调整设备工作参数为电弧喷枪工作电弧电压为38V、工作电流为180A、压缩空气压力为0.5～0.8Mpa、喷涂距离为170～190mm，调整完成后开始喷涂，形成电弧喷涂层，喷涂完成后采用超音速火焰对电弧喷涂层表面进行加热，使涂层表面0.05-0.1MM厚度范围内的低熔点玻璃相和自熔合金粉进一步熔化，加热时间为10-30秒。
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