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抗高温冲蚀磨损镍基粉芯线材的研制

张志茹  
【摘要】: 燃煤电站锅炉“四管”常因发生燃气-飞灰的高温冲蚀磨损,引起管壁减薄或爆管事故。针对这一难题,本文研制了用于电弧喷涂的镍基(NiCr-Cr3C2系、NiCrBSi系)抗高温冲蚀磨损、热腐蚀的粉芯线材。应用预制的Cr-B-Si合金粉有效地提高了粉芯中Cr、B的含量,改善了涂层的性能。 镍基涂层性能的研究表明,镍基粉芯线材具有良好的加工工艺性能;涂层的结合强度较高;稀土的加入有利于提高涂层的结合强度、降低涂层的孔隙率;Ni、Cr元素的加入提高了镍基涂层的抗热震和抗热腐蚀性能;随着涂层中碳化物或硼化物的增多,涂层硬度提高。 热腐蚀试验结果表明:镍基粉芯线材涂层的抗热腐蚀性能高于20g,优于市售的PS45涂层。 高温冲蚀磨损试验结果表明:镍基涂层的冲蚀磨损形式介于塑性冲蚀与脆性冲蚀之间。在不同温度下,涂层的抗冲蚀磨损性能不同;在6500C时CrB2#涂层抗冲蚀磨损性能良好,优于NiCr-Cr3C2系涂层;在7500C时NiCr5#涂层抗冲蚀磨损性能良好。对冲蚀后的涂层进行扫描电镜分析表明,在小攻角下涂层形貌呈犁沟或犁皱形状,大攻角涂层形貌呈凹坑状。


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