CN1233867C - 含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材及其应用。含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，是以低碳钢带为管状丝材的外皮，管芯中添加含TiB2/Al2O3陶瓷粉末。所述的TiB2/Al2O3陶瓷粉末的含量优选为：10～30wt%。在本发明的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材的应用中，在锅炉管壁、水冷壁、输煤管线、排(引)风机叶片、大轴等零部件及循环硫化床锅炉炉膛内，采用电弧喷涂方法，喷涂所述的部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，使其上述零部件表面形成一层含部分陶瓷相防护层。根据锅炉不同腐蚀和磨损情况，针对不同部位研制锅炉防护系列喷涂丝材可以有效地解决发电厂和热电厂腐蚀与磨损问题，可以降低锅炉运行成本，具有极大的经济和社会效益。

Description

含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材及其应用
技术领域
本发明涉及一种含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材及其应用。
背景技术
火力发电厂和热电厂锅炉存在大量的腐蚀和磨损问题。因燃烧煤质和运行参数的不同，腐蚀和磨损的程度也不同。因此锅炉防护作为确保电厂正常运行的一个重要技术之一已逐步形成以防护材料与防护技术为方式的经济增长点。
国家主力发电厂主要是燃煤锅炉，在水冷壁上存在高温硫腐蚀和粒子冲刷，其它管壁存在高温氧化和冲蚀磨损，低温部位主要存在“露点”腐蚀。热电厂循环硫化床锅炉主要以煤矸石为燃料，锅炉管壁以高温磨损为主，在不同部位存在高温低应力磨损和高温冲蚀。同时，发电厂和热电厂输煤管线、排(引)风机叶片、大轴等零部件液存在不同程度的磨损问题。
近年来，随着供热用小型循环硫化床锅炉(＜5万KW)在城镇的应用，因锅炉燃烧机理不同，炉膛内燃烧块状“煤矸石”硫含量低，高温硫腐蚀问题被相应出现的高温磨损所取代。锅炉的高温磨损也仍是有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗腐蚀、抗磨损性能优异且加工容易的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材。
本发明的另一个目的是提供该含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材在电弧喷涂抗腐蚀防护涂层上的应用。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，是以低碳钢带为管状丝材的外皮，管芯中添加含TiB2/Al2O3陶瓷粉末，所述的TiB2/Al2O3陶瓷粉末的含量为丝材总量的10～30wt％，在所述的TiB2/Al2O3陶瓷粉末中，TiB2占28-32wt％，Al2O3占68-72wt％。本发明的电弧喷涂丝材管芯中选择添加TiB2/Al2O3陶瓷粉末，电弧喷涂上述含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，涂层X衍射中含有TiB2和Al2O3陶瓷相，涂层具有优异的抗腐蚀、抗磨损性能。
在含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材中，优选为：在所述的TiB2/Al2O3陶瓷粉末中，TiB2占30wt％，Al2O3占70wt％。
在含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材中，所述丝材的管芯中还含有Al、Cr和稀土元素中的任意一种粉末，其含量为丝材总量的0～3wt％。
一种含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材的应用，在锅炉及其构件等表面上，采用电弧喷涂方法，喷涂所述的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，使其上述零部件表面形成一层含部分陶瓷相的防护涂层。喷涂时所用的丝材直径为Φ1.6mm、Φ2.0mm、Φ2.3mm、Φ3.0mm，且丝材的外表有明显的金属光泽，以利于热喷涂走丝。
在本发明的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材的应用中，在锅炉管壁、水冷壁、发电厂和热电厂输煤管线、排(引)风机叶片、大轴等零部件及热电厂循环硫化床锅炉炉膛内，采用电弧喷涂方法，喷涂所述的部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，使其上述零部件表面形成一层含部分陶瓷相防护涂层。根据锅炉不同腐蚀和磨损情况，针对不同部位研制锅炉防护系列喷涂本发明的丝材可以有效地解决发电厂和热电厂腐蚀与磨损问题，可以降低锅炉运行成本，具有极大的经济和社会效益。
附图说明
图1为含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材制备示意图。
具体实施方式
如图1所示，将含有TiB2、Al2O3等成分的粉末，其中，TiB2和Al2O3按TiB2占30wt％，Al2O3占70wt％的重量百分比混合；将具有一定宽度和厚度的低碳钢带1经过几道轧辊进行轧制，将低碳钢带1轧制成截面为U形低碳钢带2。然后再进行填充过程，在U形低碳钢带中填充TiB2/Al2O3粉末等成分的混合粉3，其中TiB2/Al2O3粉末按照含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材总量的20wt％添加，Al、Cr和稀土元素等按照含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材总量的3wt％添加。将填充后的U形带材通过几道轧辊使U形带材闭合，轧制成截面为圆形，使封口后的低碳钢套内填充含TiB2/Al2O3等成分的混合粉，再经过拔丝模逐渐减径，拉拔到规定的直径尺寸，制成含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材4。再绕丝、包装等工序出厂。
采用上述的生产方法制备的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，其成分组成为：TiB2/Al2O3为20wt％，Al、Cr和稀土元素等为3wt％。
电弧喷涂上述的生产方法制备的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，涂层表面洛氏硬度可达到60HR30N以上，冲蚀磨损失重较小。
电弧喷涂上述的生产方法制备的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，涂层X衍射中含有TiB2和Al2O3陶瓷相。
综上所述，本发明的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材制备加工容易，并且抗腐蚀、抗磨损性能优异。

Claims (4)

1、一种含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，其特征在于：是以低碳钢带为管状丝材的外皮，管芯中添加含TiB2/Al2O3陶瓷粉末，所述的TiB2/Al2O3陶瓷粉末的含量为丝材总量的10～30wt％，在所述的TiB2/Al2O3陶瓷粉末中，TiB2占28-32wt％，Al2O3占68-72wt％。
2、根据权利要求1所述的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，其特征在于：所述丝材的管芯中还含有Al、Cr和稀土元素中的任意一种粉末，其含量为丝材总量的0～3wt％。
3、根据权利要求2所述的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，其特征在于：在所述的TiB2/Al2O3陶瓷粉末中，TiB2占30wt％，Al2O3占70wt％。
4、一种权利要求1或2或3所述的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材的应用，其特征在于：在锅炉及其构件表面上，采用电弧喷涂方法，喷涂所述的含部分陶瓷粉末电弧喷涂丝材，使其上述零部件表面形成一层含部分陶瓷相的防护涂层。
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