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循环流化床锅炉用耐高温磨蚀涂层的研究

于美杰  
【摘要】:受热面管的高温磨损和高温腐蚀问题是国内循环流化床锅炉所面临的一个亟待解决的技术难题,采用涂层技术对其进行防护和修复是目前材料界研究的热点之一。本文分析了国内外锅炉用高温防护涂层的研究和应用现状,结果表明,喷涂成本过高和现场操作困难是当前使用的涂层工艺存在的主要问题。在详细分析了循环流化床锅炉的工况条件,受热面管的失效机理,以及热喷涂技术的发展应用状况之后,本文自行设计并研制了一种新型金属/陶瓷粉芯线材——铁基/硼化物型粉芯线材,并采用电弧喷涂技术制备得到了具有高性价比的Fe/B-Fe涂层。同时,将等离子喷涂75Cr_3C_2/25NiCr涂层和氧乙炔火焰喷焊Ni60/35%WC涂层作为对比涂层。文中对各涂层进行了显微组织分析,力学性能检测以及常温磨损和高温腐蚀等试验,结果表明:Fe/B-Fe涂层耐磨性能为目前常用的锅炉钢20g的16倍,耐蚀性能为20g的5~6倍。这种涂层不但具有良好的耐磨蚀性能,而且与其他两种涂层相比,其突出优势在于低成本的喷涂材料和喷涂设备、简易的制备工艺以及方便现场操作等。这些优点大大提高了该涂层在锅炉现场进行大面积喷涂的可行性,具有在我国电力、冶金、矿山等行业大力推广使用的价值。


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