CN111519122A - 耐腐蚀耐磨的膜式壁及其制造方法 - Google Patents

耐腐蚀耐磨的膜式壁及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了耐高温腐蚀的膜式壁及其制造方法，其中，膜式壁，包括：金属基材体；自熔性合金粉末层，与金属基材体外表面覆盖连接，用于为金属基材体提供工作防护。制造方法，包括：以热喷涂方式将自熔性合金粉末层的原料均匀地喷涂在金属基材体外表面上，得到第一膜式壁；将第一膜式壁进行加热重熔处理，得到第二膜式壁；对第二膜式壁进行保温处理，得到膜式壁。本申请中，能够使自熔性合金粉末层与金属基材体之间达到良好配合，可防止金属基材体外表面涂层脱落，保证膜式壁具有稳定可靠的使用质量。

Description

耐腐蚀耐磨的膜式壁及其制造方法
技术领域
本申请涉及膜式壁技术领域，特别涉及一种耐腐蚀耐磨的膜式壁及其制造方法。
背景技术
随着城市化的快速发展，城镇不断扩容，工业垃圾和生活垃圾的产生量也急剧增长，其处置已成为关系到城市文明可持续发展的重大问题，为了解决这一重大问题，目前采用垃圾焚烧发电技术可最大限度的实现垃圾无害化、减容化、稳定化和资源化，促进城镇化健康文明地发展，在垃圾焚烧发电锅炉、燃煤发电循环硫化床锅炉、造纸厂、化工厂等工业领域中，膜式壁是其中重要的热交换部件，为解决其外表受热面容易遭受腐蚀的情况，目前行业内一般采用堆焊层附着于膜式壁外表面上，但是堆焊层内的孔隙率较高，与膜式壁之间的配合强度不稳定，容易起壳脱落，从而影响到膜式壁的使用质量。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种耐腐蚀耐磨的膜式壁及其制造方法，能够使涂层与金属基材体之间达到良好配合，可防止金属基材体外表面涂层脱落，保证膜式壁具有稳定可靠的使用质量。
第一方面，本申请的实施例提供了一种耐腐蚀耐磨的膜式壁，包括：
金属基材体；
自熔性合金粉末层，与所述金属基材体外表面覆盖连接，用于为所述金属基材体提供工作防护。
本申请实施例的膜式壁，使自熔性合金粉末层与金属基材体外表面覆盖连接，借助于两者的金属性质，使得自熔性合金粉末层能够与金属基材体的外表面进行冶金配合，从而使自熔性合金粉末层不会从金属基材体上脱落，进一步提高了膜式壁的整体抗热度和整体硬度，从而能够稳定地为金属基材体提供工作防护，以免其出现高温腐蚀或磨蚀的情况，因此，可以保证膜式壁具有稳定可靠的使用质量。
在本申请的另一实施例中，所述自熔性合金粉末层采用自熔性合金粉末制成。相比于传统的堆焊层材料，自熔性合金粉末自身孔隙率相对更高，在单位面积上能够容纳更多的合金粉末，因此，当其形成自熔性合金粉末层而与金属基材体外表面贴合，具有更好的安装稳定性。
在本申请的另一实施例中，所述自熔性合金粉末包括以下任一种：铁基自熔性合金粉末；镍基自熔性合金粉末；钴基自熔性合金粉末。根据发明人的实验，该几种合金粉末与金属基材体的配合效果较为优异。
在本申请的另一实施例中，膜式壁还包括散热片，所述金属基材体设置有多个，多个所述金属基材体之间通过所述散热片连接，所述金属基材体与所述散热片之间通过扁钢连接。采用多个金属基材体可以使得膜式壁的整体面积可以不断扩展，配合散热片则形成了行业领域内的膜式壁管排，膜式壁管排是膜式壁的一种扩展结构，也能够良好地应用于垃圾焚烧发电锅炉、燃煤发电循环硫化床锅炉、造纸厂、化工厂等工业领域中，并且，通过扁钢结构使得金属基材体与散热片之间的安装连接的稳定效果更好。
第二方面，本申请的实施例提供了一种膜式壁制造方法，应用于膜式壁，所述膜式壁包括：金属基材体和自熔性合金粉末层，所述自熔性合金粉末层与所述金属基材体外表面覆盖连接；
所述制造方法，包括：
以热喷涂方式将所述自熔性合金粉末层的原料均匀地喷涂在所述金属基材体外表面上，得到第一膜式壁；
将所述第一膜式壁进行加热重熔处理，得到第二膜式壁；
对所述第二膜式壁进行保温处理，得到所述膜式壁。
本申请实施例的膜式壁制造方法，通过热喷涂和加热重熔处理能够得到具有更高耐热度以及更高硬度特性的膜式壁结构，并且，基于保温处理能够维持成品膜式壁的热特性，使其更容易在良好的工作条件下进行工作，因此，本实施例的膜式壁制造方法设计合理，步骤可靠，所制造而成的膜式壁能够稳定地为金属基材体提供工作防护，以免其出现高温腐蚀或磨蚀的情况，因此，可以保证膜式壁具有稳定可靠的使用质量。
在本申请的另一实施例中，所述将所述第一膜式壁进行加热重熔处理，包括：将所述第一膜式壁放入连续热处理炉或感应加热线圈进行加热重熔处理。连续热处理炉或感应加热线圈能够为第一膜式壁提供稳定的加热源，使第一膜式壁在进行加热重熔处理时具有稳定的环境条件，保证了第一膜式壁具有良好加工质量。
在本申请的另一实施例中，在以热喷涂方式将所述自熔性合金粉末层的原料均匀地喷涂在所述金属基材体外表面上之前，还包括：对所述金属基材体外表面进行喷砂处理。通过喷砂处理能够削减甚至去除金属基材体表面上的杂质、粉尘等，从而为喷涂自熔性合金粉末层的原料创造了一个良好的加工环境。
在本申请的另一实施例中，对所述第二膜式壁进行保温处理的时长为2至6小时。根据发明人的经验，处于该时长下保温处理的第二膜式壁的物理性质更加稳定。
在本申请的另一实施例中，所述自熔性合金粉末层的原料包括自熔性合金粉末。相比于传统的堆焊层材料，自熔性合金粉末自身孔隙率相对更高，在单位面积上能够容纳更多的合金粉末，因此，当其形成自熔性合金粉末层而与金属基材体外表面贴合，具有更好的安装稳定性。
在本申请的另一实施例中，所述自熔性合金粉末包括以下任一种：铁基自熔性合金粉末；镍基自熔性合金粉末；钴基自熔性合金粉末。根据发明人的实验，该几种合金粉末与金属基材体的配合效果较为优异。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一个实施例提供的膜式壁的示意图；
图2是本申请一个实施例提供的膜式壁的制造方法的示意图；
图3是本申请另一个实施例提供的膜式壁的制造方法的示意图；
图4是本申请另一个实施例提供的膜式壁的制造方法的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
随着城市化的快速发展，城镇不断扩容，工业垃圾和生活垃圾的产生量也急剧增长，其处置已成为关系到城市文明可持续发展的重大问题，为了解决这一重大问题，目前采用垃圾焚烧发电技术可最大限度的实现垃圾无害化、减容化、稳定化和资源化，促进城镇化健康文明地发展，在垃圾焚烧发电锅炉、燃煤发电循环硫化床锅炉、造纸厂、化工厂等工业领域中，膜式壁是其中重要的热交换部件，为解决其外表受热面容易遭受腐蚀的情况，目前行业内一般采用堆焊层附着于膜式壁外表面上，但是堆焊层内的孔隙率较高，与膜式壁之间的配合强度不稳定，容易起壳脱落，从而影响到膜式壁的使用质量。
基于此，本申请提供了一种耐腐蚀耐磨的膜式壁及其制造方法，使自熔性合金粉末层与金属基材体外表面覆盖连接，借助于两者的金属性质，使得自熔性合金粉末层能够与金属基材体的外表面进行冶金配合，从而使自熔性合金粉末层不会从金属基材体上脱落，进一步提高了膜式壁的整体抗热度和整体硬度，从而能够稳定地为金属基材体提供工作防护，以免其出现高温腐蚀或磨蚀的情况，因此，可以保证膜式壁具有稳定可靠的使用质量。
下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。
参照图1，图1是本申请一个实施例提供的一种耐腐蚀耐磨的膜式壁的示意图。
如图1所示，该膜式壁包括：
金属基材体100；
自熔性合金粉末层200，与金属基材体100外表面覆盖连接，用于为金属基材体100提供工作防护。
在本实施例中，在高温下，由于自熔性合金粉末层200的防护作用，膜式壁表面将以均匀的小腐蚀方式进行工作，也不会出现大的磨损，并且，由于在膜式壁表面将以均匀腐蚀方式进行工作，因此腐蚀效果大大减弱，在此情形下，可以适当地提高相关焚烧锅炉的工作温度，从而在满足膜式壁的使用质量的条件下，能够适应性地提高膜式壁的工作效率。
在一实施例中，金属基材体100可以设置为各种直径条件下的管状或筒状，相应地，自熔性合金粉末层200的形状与金属基材体100的相匹配。
在一实施例中，膜式壁还包括散热片300，金属基材体100设置有多个，多个金属基材体100之间通过散热片300连接，金属基材体100与散热片300之间通过扁钢连接。采用多个金属基材体100可以使得膜式壁的整体面积可以不断扩展，配合散热片300则形成了行业领域内的膜式壁管排，膜式壁管排是膜式壁的一种扩展结构，也能够良好地应用于垃圾焚烧发电锅炉、燃煤发电循环硫化床锅炉、造纸厂、化工厂等工业领域中，并且，通过扁钢结构使得金属基材体100与散热片300之间的安装连接的稳定效果更好。
在本申请的另一实施例中，自熔性合金粉末层200采用自熔性合金粉末制成。相比于传统的堆焊层材料，自熔性合金粉末自身孔隙率相对更高，在单位面积上能够容纳更多的合金粉末，因此，当其形成自熔性合金粉末层200而与金属基材体100外表面贴合，具有更好的安装稳定性。
在本申请的另一实施例中，自熔性合金粉末包括以下任一种：铁基自熔性合金粉末；镍基自熔性合金粉末；钴基自熔性合金粉末。根据发明人的实验，该几种合金粉末与金属基材体100的配合效果较为优异，但并非限制仅以上几种方式，实际上，自熔性合金粉末的选取是多样化的，为了证明以上观点，以下给出自熔性合金粉末的不同实施方式进行说明，其中，表一至表五为不同组分下的自熔性合金粉末，给出了相关成分的阈值范围以及典型示例值，“剩余”表示该成分作为基础成分，暂不限定其阈值范围以及典型示例值，比如铁、镍或钴等。
表一
Figure BDA0002462499900000051
表二
Figure BDA0002462499900000052
表三
Figure BDA0002462499900000061
表四
Figure BDA0002462499900000062
表五
Figure BDA0002462499900000063
参照图2，图2是本申请一个实施例提供的一种膜式壁的制造方法的示意图。
如图2所示，该制造方法应用于膜式壁，膜式壁包括：金属基材体100和自熔性合金粉末层200，自熔性合金粉末层200与金属基材体100外表面覆盖连接；
制造方法，包括：
S100、以热喷涂方式将自熔性合金粉末层200的原料均匀地喷涂在金属基材体100外表面上，得到第一膜式壁；
S200、将第一膜式壁进行加热重熔处理，得到第二膜式壁；
S300、对第二膜式壁进行保温处理，得到膜式壁。
在本实施例中，通过热喷涂和加热重熔处理能够得到具有更高耐热度以及更高硬度特性的膜式壁结构，并且，基于保温处理能够维持成品膜式壁的热特性，使其更容易在良好的工作条件下进行工作，因此，本实施例的膜式壁制造方法设计合理，步骤可靠，所制造而成的膜式壁能够稳定地为金属基材体100提供工作防护，以免其出现高温腐蚀或磨蚀的情况，因此，可以保证膜式壁具有稳定可靠的使用质量。
在本申请的另一实施例中，自熔性合金粉末层200采用自熔性合金粉末制成。相比于传统的堆焊层材料，自熔性合金粉末自身孔隙率相对更高，在单位面积上能够容纳更多的合金粉末，因此，当其形成自熔性合金粉末层200而与金属基材体100外表面贴合，具有更好的安装稳定性。
在本申请的另一实施例中，自熔性合金粉末包括以下任一种：铁基自熔性合金粉末；镍基自熔性合金粉末；钴基自熔性合金粉末。根据发明人的实验，该几种合金粉末与金属基材体100的配合效果较为优异，但并非限制仅以上几种方式，实际上，自熔性合金粉末的选取是多样化的，为了证明以上观点，以下给出自熔性合金粉末的不同实施方式进行说明，其中，表六至表十为不同组分下的自熔性合金粉末，给出了相关成分的阈值范围以及典型示例值，“剩余”表示该成分作为基础成分，暂不限定其阈值范围以及典型示例值，比如铁、镍或钴等。
表六
Figure BDA0002462499900000071
表七
Figure BDA0002462499900000072
Figure BDA0002462499900000081
表八
Figure BDA0002462499900000082
表九
Figure BDA0002462499900000083
表十
Figure BDA0002462499900000084
参照图3，图3是本申请另一个实施例提供的一种膜式壁的制造方法的示意图。
如图3所示，步骤S200可以但不限于是：
S210、将第一膜式壁放入连续热处理炉或感应加热线圈进行加热重熔处理，得到第二膜式壁。在本实施例中，连续热处理炉或感应加热线圈能够为第一膜式壁提供稳定的加热源，使第一膜式壁在进行加热重熔处理时具有稳定的环境条件，保证了第一膜式壁具有良好加工质量。
参照图4，图4是本申请另一个实施例提供的一种膜式壁的制造方法的示意图。
如图4所示，在步骤S100之间，还包括步骤：
S400、对金属基材体100外表面进行喷砂处理。
在本实施例中，通过喷砂处理能够削减甚至去除金属基材体100表面上的杂质、粉尘等，从而为喷涂自熔性合金粉末层200的原料创造了一个良好的加工环境，其中，喷砂处理可以依次包括但不限于：预热、除锈、粗喷和终喷，通过预热可提供初始喷砂条件支持，除锈用于清除锈迹，粗喷和终喷分为两步运作，可提高整体上喷砂的稳定性。
在本申请的另一实施例中，对第二膜式壁进行保温处理的时长为2至6小时。根据发明人的经验，处于该时长下保温处理的第二膜式壁的物理性质更加稳定。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀耐磨的膜式壁，其特征在于，包括：
金属基材体；
自熔性合金粉末层，与所述金属基材体外表面覆盖连接，用于为所述金属基材体提供工作防护。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀耐磨的膜式壁，其特征在于：所述自熔性合金粉末层采用自熔性合金粉末制成。
3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀耐磨的膜式壁，其特征在于，所述自熔性合金粉末包括以下任一种：
铁基自熔性合金粉末；
镍基自熔性合金粉末；
钴基自熔性合金粉末。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种耐腐蚀耐磨的膜式壁，其特征在于：还包括散热片，所述金属基材体设置有多个，多个所述金属基材体之间通过所述散热片连接，所述金属基材体与所述散热片之间通过扁钢连接。
5.一种膜式壁制造方法，其特征在于，应用于膜式壁，所述膜式壁包括：金属基材体和自熔性合金粉末层，所述自熔性合金粉末层与所述金属基材体外表面覆盖连接；
所述制造方法，包括：
以热喷涂方式将所述自熔性合金粉末层的原料均匀地喷涂在所述金属基材体外表面上，得到第一膜式壁；
将所述第一膜式壁进行加热重熔处理，得到第二膜式壁；
对所述第二膜式壁进行保温处理，得到所述膜式壁。
6.根据权利要求5所述的膜式壁制造方法，其特征在于，所述将所述第一膜式壁进行加热重熔处理，包括：将所述第一膜式壁放入连续热处理炉或感应加热线圈进行加热重熔处理。
7.根据权利要求5所述的膜式壁制造方法，其特征在于，在以热喷涂方式将所述自熔性合金粉末层的原料均匀地喷涂在所述金属基材体外表面上之前，还包括：对所述金属基材体外表面进行喷砂处理。
8.根据权利要求5所述的膜式壁制造方法，其特征在于，对所述第二膜式壁进行保温处理的时长为2至6小时。
9.根据权利要求5至8任一项所述的膜式壁制造方法，其特征在于：所述自熔性合金粉末层的原料包括自熔性合金粉末。
10.根据权利要求9所述的膜式壁制造方法，其特征在于，所述自熔性合金粉末包括以下任一种：
铁基自熔性合金粉末；
镍基自熔性合金粉末；
钴基自熔性合金粉末。
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