[发明专利]一种基于激光重熔技术的锅炉四管防腐涂层制备方法

说明书

本发明公开了一种基于激光重熔技术的锅炉四管防腐涂层制备方法，包括以下步骤：（1）对锅炉四管表面进行清洁、粗糙化处理；（2）采用热喷涂技术喷涂耐腐蚀、耐冲蚀、耐高温的合金丝材制作涂层；（3）利用X、Y双轴激光器行走结构，对锅炉四管表面防护涂层进行分步扫描式激光重熔，形成网格状重熔线；（4）重熔后的涂层表面使用搪瓷封孔剂封孔。本发明工艺制作的涂层表面致密无孔隙，重熔后的涂层与基体形成冶金结合的重熔线，可以解决锅炉四管腐蚀扩散、涂层剥落等问题，延长锅炉四管服役周期。

技术领域

本发明涉及锅炉防腐领域，尤其是一种基于激光重熔技术的锅炉四管防腐涂层制作方法。

背景技术

锅炉四管一般采用热喷涂技术喷涂合金丝材的方法制备涂层进行防护，根据需要选用不同的合金丝材，可以获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐高温等性能。但是此方法制备的涂层，与基体主要是机械结合，结合强度低，涂层存在一定的孔隙。而锅炉四管所处环境，涂层除了除高温下的化学腐蚀，还需要经受冲蚀和磨蚀。热喷涂方法制备的涂层很容易发生化学腐蚀和冲蚀，由于涂层与基体的孔隙，腐蚀还具有相当强的“传染性”，即当涂层一旦有脆弱部分发生腐蚀，腐蚀会沿着涂层与基体界面迅速扩散，短期内形成大面积腐蚀甚至涂层剥落，大大降低了锅炉的使用寿命。

本发明提供一种基于激光重熔技术的锅炉四管防腐涂层制备方法，在传统热喷涂技术的基础上，利用X、Y双轴激光器行走结构，对锅炉四管表面防护涂层进行分层扫描式激光重熔工艺，形成与基体冶金结合的网格状重熔线，最后采用搪瓷封孔剂封孔，形成致密的表面，阻止腐蚀气体进入涂层和基体。从而解决腐蚀扩散、涂层大面积剥落等问题，降低维护成本，延长服役周期。

发明内容

本发明提供一种基于激光重熔技术的锅炉四管防腐涂层制备方法，应包含以下步骤。

第一步，对锅炉四管表面进行清洁、粗糙化处理。

第二步，使用热喷涂工艺喷涂合金丝材制备涂层。

第二步，在热喷涂涂层表面使用激光器重熔，形成网状重熔线。

第四步，使用搪瓷封孔剂对重熔后的涂层进行封孔。

具体的，对锅炉四管表面进行清洁、粗糙化处理，处理后的锅炉四管表面应符合《涂覆涂料前钢材表面处理》（GB/T8923.1-2011）标准中的处理等级。

具体的，热喷涂所选用的喷涂材料应为耐高温、耐腐蚀、耐冲蚀合金丝材，以适应锅炉内复杂环境，涂层厚度根据需求应在0.3~0.8mm的范围内，涂层应均匀，与基体结合强度和自身硬度符合国家标准。

优选的，本发明所选用的激光器应为半导体激光器或光纤激光器，激光器功率为2~10kW，波长900~1100nm，准直距离100~300mm，聚焦距离50~300mm，光斑形状为圆形或长条形，圆形光斑尺寸φ0.5~5mm，条形光斑尺寸5~15mm*2mm，激光器所处滑轨行程1~10m，扫描速度0~3m/s，重熔后重熔线宽度0.5~30mm，重熔线厚度0.6~0.9mm。

具体的，本发明激光重熔的方式为，利用X、Y双轴激光器行走结构，对锅炉四管的防腐涂层进行逐行扫描式重熔，使其在表面形成网格状重熔线，该网格状与锅炉四管为冶金结合。

优选的，通过激光重熔的网状结构通常为规则的多边形，其单个网格面积应在0.01~1m²之内。

优选的，该激光行走装置的X、Y轴移动导轨，其上除有供重熔激光器运动的轨道外，两端还有可在支架上下移动的行走装置，该行走装置线速度0~100mm/s，根据预设网格大小使重熔激光器在完成单行的涂层重熔后自动进行下一行的重熔工作。

具体的，使用搪瓷封孔剂对涂层进行封孔，将搪瓷封孔剂进行水性化处理后均匀喷涂在涂层表面，封孔后的涂层结构致密，孔隙率小，可以阻止腐蚀气氛进入涂层和基体。