[发明专利]用于垃圾焚烧炉受热面超薄镍基合金防腐层的工艺方法

说明书

本发明涉及一种用于垃圾焚烧炉受热面超薄镍基合金防腐层的工艺方法，属新材料表面工程领域，其中A组分为镍基粉末采用金属喷涂工艺制备的预膜层，执行工艺时首先喷涂在经过喷砂处理的基体表面；B组分为垃圾炉专用镍基防腐焊丝，通过冷脉冲气体保护焊制备的防腐堆焊层，执行工艺时直接在预膜层上堆焊，焊接熔池直达基体，预膜层与组分B共同形成堆焊镍基合金防腐层；最终镍基合金防腐层厚度2.0mm以下。这种超薄复合堆焊层与基体实现冶金结合，强度高，稀释率低，表层铁含量可低于7%，拥有良好的高温抗氧化，防点蚀性能；对基材损伤较小，热变形小，热应力低，合金防腐层内部晶粒细小，有良好的抗晶间腐蚀能力。

技术领域

本发明涉及一种用于垃圾焚烧炉受热面超薄镍基合金防腐层的工艺方法，属新材料表面工程领域，具体涉及一种在垃圾焚烧炉受热面（如：水冷壁、过热器管）上的复合防腐工艺。

背景技术

垃圾焚烧发电厂的余热锅炉受热面腐蚀问题，是一个普遍问题，特别是第一通道腐蚀非常严重。 其腐蚀机理主要是垃圾中含有Na、Ca、Cl、S等元素，燃烧后形成Cl，S化合气体腐蚀和低熔点盐熔融腐蚀。要解决余热锅炉腐蚀问题，目前主要有两种途径。一是使用浇筑料沿炉膛内壁浇筑防腐的方法，在国内较为普遍。二是在炉膛熔覆抗高温腐蚀的合金，这种方法在国外极为普遍，特别是欧美国家，一般在设计建造时已经完成堆焊防腐层的工艺。堆焊高抗腐蚀合金防腐与浇注料防腐相比，能有效保证锅炉炉膛的换热效率，并控制烟气温度在设计允许范围内，保护后部烟道，降低过热器的高温腐蚀，同时锅炉蒸发量较大，输出功率更高。

而目前采用表面堆焊抗高温腐蚀合金进行保护面临的最大问题就是如何在控制堆焊层厚度的前提下降低稀释率（以堆焊层内的Fe含量来表征），而焊层稀释率直接影响堆焊层耐腐蚀能力。堆焊层偏厚时，稀释率低，但易损伤基体、热应力高、热变形大，同时堆焊用的抗高温腐蚀镍基合金价格极高，造成很大的成本浪费；如果堆焊层薄，铁含量将偏高，高温抗腐蚀性能显著下降，使用寿命大幅降低。

发明内容

本发明为了克服上述缺陷，其目的在于提供一种用于垃圾焚烧炉受热面超薄镍基合金防腐层的工艺方法。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种用于垃圾焚烧炉受热面超薄镍基合金防腐层的工艺方法，该工艺方法包括A、B两种材料通过相应的工艺制备并用于垃圾焚烧炉受热面超薄镍基合金防腐层的复合防腐体系；

其中A组分为镍基粉末，采用金属喷涂工艺制备的预膜层，层厚0.1-0.5mm；B组分为垃圾炉的镍基防腐焊丝通过冷脉冲气体保护焊制备的防腐层，熔合了预膜层，最终合金防腐层厚度2.0mm以下。

进一步的，复合合金防腐保护层采用的预膜层为镍基粉末采用金属喷涂工艺制备而成，预膜层主要成分为镍和铬，厚度在0.1-0.5mm范围内时,与基材有极高的结合强度，及表面B组分堆焊时很容易形成稳定的镍基合金焊层，同时减薄了基体熔池深度，降低了表面合金防腐层的铁含量，提升了高温环境下的抗腐蚀能力。

进一步的，复合镍基合金防腐保护层，采用的防腐层为垃圾炉用镍基防腐焊丝通过冷脉冲气体保护焊制备而成，熔合了预膜层，焊层主要成分为镍、铬和钼，厚度在1.0-2.0mm。

进一步的，所述的镍基粉末成分为镍、铬、铁；

进一步的，所述的所述的镍基防腐焊丝成分为镍、铬、钼和铌，或镍、铬、钼、钨、钴和铁。

进一步的，所述的脉冲气体保护焊使用的保护气为二氧化碳、氩气或氦气。

进一步的，B组分为垃圾炉的镍基防腐焊丝材质为Inconel622或Inconel625。

进一步的，基材为20号锅炉钢。

本发明的有益效果：