[发明专利]锅炉水冷壁上镍基合金涂层的制备方法

摘要

锅炉水冷壁上镍基合金涂层的制备方法，在锅炉水冷壁管屏表面有一层复合涂层，复合涂层是采用超音速电弧喷涂设备在锅炉水冷壁管屏上喷涂一层结合底层，然后再在其上喷涂一层耐高温腐蚀、耐磨损的镍基合金涂层，形成双层复合结构涂层，本发明可大大延长锅炉水冷壁的使用寿命，工艺简单、生产成本低廉、可控性好、对基体影响小，该涂层结合强度高，可有效提高锅炉水冷壁的使用寿命，使锅炉水冷壁具有优越的耐腐蚀性能与耐磨损性能。

主权项

锅炉水冷壁上镍基合金涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对锅炉水冷壁管屏表面进行表面预处理，预处理工艺过程为：先选用16～20号石英砂粗喷2遍，去除水冷壁管表面的锈、氧化皮、结焦，并露出灰白色金属光泽，使其表面清洁度达Sa3.0级，然后用14～16号棕刚玉进行表面粗糙化处理，表面粗糙度达Rz80～120μm，水冷壁管表面呈现均质的灰白色金属外观；(2)在经过预处理的表面喷涂结合底层，结合底层为Al合金或NiAl合金的一种或两种合金的复合，结合底层喷涂厚度0.15～0.2mm，喷涂时与基体表面发生冶金结合，形成微“焊合”点，采用井字型喷涂方式，分层、分块作业，防止喷涂过程中产生局部温度过高，温度控制在100～150℃范围内，所述的井字型喷涂方式采用由上向下或由下向上逐层横向喷涂后，再由左向右或由右向左逐层纵向喷涂，工作层的最末一遍喷涂涂层喷涂方向与锅炉水冷壁下滑物流方向一致，局部区域喷涂达到设计厚度后再移换到其他区域，搭接过渡区域设明显标记确保喷涂层结合力及厚度均匀，防止出现漏喷现象；(3)采用超音速电弧喷涂方法，将工作涂层喷涂在结合底层上，工作涂层为含有镍基合金的一种或两种复合涂层，温度控制在100～150℃范围内，工作涂层喷涂3层，每层厚度0.1～0.15mm，所述的超音速电弧喷涂方法，是在电源控制台控制下，将两根丝状金属喷涂材料送进电弧喷枪中的两个导电嘴内,两根丝状金属喷涂材料为含有镍基合金金属丝，是NiTi、NiCr、Cr3C2‑NiCr合金的其中一种金属丝，或是其中两种金属丝的复合；这两根带有不同种电荷的丝材作为阴阳两极以60°的夹角相接触产生电弧，使丝材端部熔化，通过对电压和电流的调整，丝材的消耗与丝材供给相一致，保证电弧的稳定燃烧，熔化的丝材被两倍音速的压缩空气流雾化成微熔滴,微熔滴被压缩空气流带动以超音速400m/s以上的速度射向预处理之后的基体上形成涂层；(4)工作层喷涂完毕后立即进行涂层封闭处理，材料选用渗透性较好的耐高温有机硅封孔剂，封闭微观孔隙，与工作层一起形成刚柔并进的复合涂层。