电弧喷涂NiCr合金涂层的研究与应用

【摘要】：本文结合炼钢生产实际，分析了炼钢转炉烟罩水冷壁管漏水的原因，并提出了相应的预防和解决办法，达到延长转炉烟罩使用寿命的目的。采用电弧喷涂技术，在材料表面喷涂NiCr合金涂层，使其具有优异的高温耐蚀性能和良好的耐磨性能，可以应用于转炉烟罩水冷壁的高温防腐耐磨领域，应用前景广阔。 本文采用光学显微镜、电子扫描显微镜、X-射线衍射仪等分析手段研究了电弧喷涂NiCr合金涂层的微观结构，通过系列实验研究了涂层的结合强度、抗高温腐蚀性能、抗热震性能、孔隙率；研究优化了电弧喷涂NiCr涂层的预处理和后处理工艺；根据对电弧喷涂NiCr工艺的研究，利用正交设计的方法对工艺参数进行了优化选择试验，得到了最佳喷涂工艺参数。结果表明： (1) 具有良好的化学稳定性和热稳定性的NiCr合金材料具有高耐磨性、高耐腐蚀性，尤其是耐熔融金属和熔渣的烧蚀，可作为转炉烟罩的保护涂层材料。 (2) 电弧热喷涂工艺可有效用于转炉烟罩的涂层保护。采用电弧喷涂工艺制备NiCr合金涂层性能可靠。 (3) 在电弧热喷涂预处理中，采用石英砂结合棱角钢砂可改善基体表面粗化效果，可明显提高涂层的结合强度。 (4) 喷涂工艺因素中，喷涂角度和电弧电压是影响涂层孔隙率的关键因素，喷涂距离在一定范围内的变化对涂层孔隙率的影响较小。 (5) 采用新型无机水性封孔剂可明显提高涂层抗高温腐蚀性能。 这些研究为电弧喷涂NiCr合金涂层的工业应用提供了理论基础。