热喷涂技术在电站锅炉“四管”上的应用:锅炉“四管”工作在高温、高压及受烟气腐蚀、磨粒冲蚀的恶劣环境中,极易产生高温腐蚀及磨损,使管壁减薄,一般而言,这种减薄速度约在1mm/年左右〔1〕,严重者可达2mm/年以上〔2〕。锅炉“四管”减薄后的直接危害是发生泄漏爆管。国内在锅炉“四管”防护技术方面也进行了许多研究和尝试。如20世纪70年代研究开发的水冷壁管热浸渗铝技术,80年代进行的水冷壁管喷熔Ni-W合金技术等,均取得了一定的效果。自20世纪90年代以来,逐渐找到了较理想的技术手段,如用电弧喷涂高铬NiCr丝材。我国北方已有30多个火电厂采用热喷涂技术来防护锅炉“四管”,喷涂面积已达数千平方米。值得一提的是美国TAFA公司的45CT合金。该合金采用电弧喷涂方法,从1984年7月起到1986年9月共在世界各地30多台锅炉的“四管”上喷涂1200余m2,经测定,涂层的平均磨蚀损失小于0.025mm/年。因此这种材料已得到国际上的承认,被许多国家所采用。热喷涂工艺包括火焰喷涂、等离子喷涂、超音速喷涂等多种方法,可根据需求选择合适的工艺。徐汇区粉末热喷涂
热喷涂技术在石油化工中应用:钻头、钻杆、钻杆接头,HVAF喷涂WC-Co涂层成功地用于钻头,提高了钻头的抗磨损、抗腐蚀和抗冲蚀能力,也可采用等离子喷涂工艺在人造金刚石钻头表面制备复合合金涂层。石油钻杆接头采用等离子喷焊高铬铸铁型材料,涂层厚度大于2mm,宽度大约25mm,使用寿命提高8倍以上。柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层,采用等离子喷涂或超音速喷涂技术,在各种液压缸、往复泵中的柱塞和活塞杆表面上喷涂陶瓷涂层或镍基和金,其突出特点在于:(1)摩擦系数低、能耗小、减少摩擦能耗;(2)使用寿命比镀铬件提高3~5倍,属环保涂层技术。主要技术指标:涂层厚度0.3~0.5mm,结合强度15~70Mpa,喷焊层冶金结合;涂层硬度HV800~1300;磨削粗糙度Ra<0.63µm。(3)对密封填料或对偶件的磨耗小,减少维修。江苏表面热喷涂技术热喷涂可以使用多种材料进行涂覆,如金属、陶瓷、聚合物等。
我国电厂用煤含硫较高,因此烟气中硫化合物含量也很高,使风机叶轮遭受更为严重的腐蚀。因此我国电厂的引风机寿命一般只2000~3000h,有些甚至只数百小时;排粉风机一般寿命则为4000h。风机的快速损坏不只造成备件耗量加大和巨大的停机损失,也因灰粒进入叶片机翼内腔而频频引起强烈振动,造成风机损坏,直接影响锅炉的安全生产。电弧喷涂、等离子喷涂和氧乙炔火焰喷熔工艺是目前较好的风机叶轮强化方法,前2者产生的结合强度与致密度、耐磨性不及后者,但从热输入量的多少及叶轮的变形程度看,前2者又优于后者。热喷涂技术在引排风机、煤粉风机上的应用:火力发电厂燃煤锅炉所需燃料和尘、渣的排出均通过各类风机来完成,在送风机、引风机、排粉风机和一次风机中,尤以排粉机、引风机的工作环境为恶劣。叶轮是风机的主要部件,在高速旋转时将粉、尘排出。悬浮的粉、尘与叶轮叶片之间存在较高速度的相对运动,从而对叶轮产生冲刷、磨损;叶轮的工作环境还会有大量烟气、水蒸汽,与温度等因素共同作用,还会对叶轮产生腐蚀。
热喷涂技术在海洋钢结构中的应用:海洋钢结构物处于阳光暴晒、盐雾、波浪冲击、海生物侵蚀等复杂环境所构成的海水体系中。热喷涂技术是一项成熟的重防腐技术,在国内外海洋工程钢结构应用上已有许多成功的实例。金属热喷锌铝及其合金涂层以机械镶嵌和微冶金方式与基体金属相结合,热喷涂涂层于钢构件的表面在施工后形成了非常牢固的涂层结合力(经测试比较大可以达到10MPa以上)。当金属热喷涂层受到破坏时,锌铝涂层可作为牺牲阳极继续保护钢体表面。试验和实例表明,200μm厚热喷铝涂层的防腐年限可长达30年。典型的重防腐区域热喷涂涂层体系为热喷铝涂层200~250μm+30μm稀释的封闭漆(环氧)。热喷涂技术可以实现对多种材料的涂覆,提供多样化的选择。
热喷涂涂层设计的基本步骤:确定工件表面涂层的技术要求,首先了解工件的服役情况和所应具备的表面性能,根据工件及其工作条件(如工件材质、组织、尺寸、及工作介质、温度、受力情况等)的已有数据和经验,准确判定工件的失效原因,从而确定对涂层的性能要求(包括结合强度、硬度、厚度、对空隙要求、表面精度耐磨、耐腐蚀、耐热或其他有关性能),然后分析待选材料与基体材料的相容性、结合底层材料、可能采用的热喷涂方法等,综合考虑使用寿命,分析经济可行性和生产现场条件,确定涂层材料。根据工件工艺要求,选择喷涂工艺,包括基体表面预处理工艺、涂层喷涂工艺和喷涂后处理工艺。制定具体的操作规程和检验标准。热喷涂可以改善材料的耐磨性和耐腐蚀性能。常州金属热喷涂厂家
热喷涂可以应用于各种材料,包括金属、陶瓷、塑料等,以增强其耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。徐汇区粉末热喷涂
热喷涂技术在火电厂其他设备、设施上的应用:电厂汽缸缸体与缸盖因变形常发生蒸汽泄漏,而一旦发生蒸汽泄漏,其接合处便会加快冲蚀损坏,使汽轮机无法正常运行。国内外多数电厂目前均采用热喷涂技术或电刷镀技术来恢复汽缸密封面,其中热喷涂法是恢复汽缸密封面行之有效的方法。电厂许多室外钢结构件,如室外管道、送变电设施等,长期暴露在工业大气中,日晒雨淋。传统的油漆防护法和热浸镀锌虽一次投资较省,但防护周期短(特别是油漆防护),涂层维护和更新频繁,从长期防护成本角度看,反而不及长效的热喷涂锌、铝涂层。热喷涂锌涂层的防护周期可达30年,热喷涂铝涂层的防护期可达50年。国外从20世纪20~30年代开始就将热喷涂技术用于室外钢结构件的长效防腐。如美国格兰维奇市天然气化工厂的一座钢结构净化装置,在表面热喷涂0.13mm厚的铝涂层,投入使用30年后仍完好无损。大量的工程应用表明,热喷涂锌、铝防护涂层与重防蚀涂装、常规防蚀涂装投资比例为3.1∶1.9∶1.2,但寿命比为10∶4∶2.9,按20年期计算,其总投资比为5∶7∶10,因此,对室外锅结构件的防护,**理想的方案应是热喷涂长效锌、铝涂层。徐汇区粉末热喷涂