[发明专利]提高抗高温水蒸汽氧化性能的低温渗铝剂、方法和材料

说明书

本发明公开了一种提高材料抗高温水蒸汽氧化性能的低温渗铝剂、方法和材料，由铁铝粉(FeAl)或者铝、活化剂、催渗剂等组成。于内表面清理合格的集箱产品，填充本渗铝剂或者涂刷的料浆渗铝剂，于600‑780℃下进行渗铝，时间2‑20h，不需要经高温扩散退火，一步即制备单一的FeAl相渗铝层，且无Fe₂Al₅等其它脆性相。制备的渗铝样品具有优异的抗水蒸汽氧化性能。本发明是以铁铝粉(FeAl)或铝粉为主渗剂一种工艺，在不影响基材力学性能条件下的温低渗铝技术。可有效提高集箱高温抗氧化性能，以保证锅炉的安全运行，延长使用寿命，是一种经济上合理，技术上可行的技术方案。

技术领域

本发明涉及锅炉领域。

背景技术

目前，我国超(超)临界机组装机容量和生产技术已经达到世界先进水平，但是如果要求更进一步提高超(超)临界机组的发电效率，对发电设备所涉及的材料要求将会更加苛刻。

发电效率的提高，意味着更高的高温水蒸汽参数，必然要求材料具有更佳的抗高温水蒸汽氧化性能，否则在长时运行条件下，极易导致材料高温蠕变寿命降低、氧化皮剥落加剧等问题，甚至会因此导致爆管等问题，严重影响机组运行的可靠性，尤其是高温再热集箱及管座区域。

基于目前常见的集箱用材，如T/P91、T/P92及G115等，于620℃以上水蒸汽介质环境，材料本身的抗氧化性能存在不足。常见的表面氧化防护技术，如激光熔覆、热喷涂、渗铬等也不能满足长时运行要求或者由于集箱结构原因无法实施。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种提高材料抗高温水蒸汽氧化性能的低温渗铝剂，渗铝方法，以及抗高温水蒸汽氧化的材料，有效提高集箱等使用于高温水蒸汽介质环境材料的高温抗氧化性能，以保证锅炉等产品的安全运行，延长使用寿命，且方案经济上合理，技术上可行，特别适用于超(超)临界机组集箱，于620℃以上水蒸汽介质环境。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种提高材料抗高温水蒸汽氧化性能的低温渗铝剂，各组分及其重量百分比为：

铁铝粉：95％-98％，或者铝+三氧化二铝，其中铝：33％-70％，三氧化二铝：23％-60％；

活化剂：1％-5％；

催渗剂：0％-2％。

作为选择，低温渗铝剂各组分及其重量百分比为：铁铝粉：95％-97％，或者铝+三氧化二铝，其中铝：40％-70％，三氧化二铝：23％-50％；

活化剂：1％-4％；

催渗剂：1％-2％。

作为进一步选择，低温渗铝剂各组分及其重量百分比为：铁铝粉：95％-96％，或者铝+三氧化二铝，其中铝：50％-70％，三氧化二铝：23％-40％；

活化剂：2％-3％；

催渗剂：1％-2％。

作为选择，低温渗铝剂各组分及其重量百分比为：铁铝粉：95％-98％，或者铝+三氧化二铝，其中铝：35％-40％，三氧化二铝：55％-60％；

活化剂：4％-5％；

催渗剂：1％-2％。

作为选择，铁铝粉、铝粉、氧化铝为50-300目的粉末状颗粒，活化剂选自氯化铵、氟化铵、氟硅酸钠、氟硅酸钾中的一种或多种，催渗剂选自稀土的氧化物或氯化物。

作为进一步选择，稀土元素为镧、钇。