一種鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其采用鎳基合金粉末通過等離子弧噴焊工藝在鍋爐四管需要防腐處理的表面上進(jìn)行堆焊形成防腐層，防腐層厚度可控制在0.5mm～1.5mm及以上，采用本發(fā)明工藝的鎳基合金材料符合防腐耐蝕要求和設(shè)備設(shè)計(jì)性能要求；防腐層與基體由于采用等離子弧堆焊方式結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，長期運(yùn)行不會(huì)剝落；焊縫熔深淺，焊層稀釋率低于5%，可確保焊層的防護(hù)效果；焊道組織致密、均勻，避免了熱噴涂工藝的保護(hù)層孔隙率高的缺點(diǎn)，可有效保護(hù)金屬表面不被腐蝕；焊層厚度可低至0.5mm，遠(yuǎn)小于普通電弧焊的厚度，大大節(jié)省焊層材料及成本，同時(shí)可減少對(duì)受熱面的設(shè)計(jì)性能的影響。
【專利說明】一種鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐四管煙氣腐蝕的防護(hù)方法，具體涉及一種鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]電廠鍋爐省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器(簡稱鍋爐四管)等受熱面因煙氣側(cè)存在高溫?zé)煔飧g而導(dǎo)致爆管是引起停爐事故的主要原因之一，特別是燃燒高硫、高氯、高堿燃料時(shí)，煙氣會(huì)強(qiáng)烈加劇對(duì)受熱面的腐蝕，從而大大縮減鍋爐的使用壽命。
[0003]對(duì)煙氣腐蝕問題，現(xiàn)有防護(hù)措施主要有兩大類:
[0004]第一類是在需要防護(hù)的金屬表面采用熱噴涂工藝(包括火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂、超音速噴涂等)噴涂某種耐磨耐腐涂層，以防止煙氣中的腐蝕成分對(duì)產(chǎn)品的腐蝕。但這類方法的缺點(diǎn):涂層與金屬基體的結(jié)合為機(jī)械吸附，結(jié)合強(qiáng)度較低(在70MPa以下)，在高溫工作狀態(tài)下容易脫落，使用壽命不長；涂層孔隙率高，腐蝕成分會(huì)透過空隙直接腐蝕基體金屬。因此這類方法不能長時(shí)間保護(hù)產(chǎn)品，在燃燒高硫、高氯、高堿煤的情況下，受熱面的使用壽命不到一年。
[0005]第二類方法是電弧噴焊，即在要保護(hù)的金屬表面采用常規(guī)電弧焊接工藝和焊材噴焊一層保護(hù)層。這種方法的缺點(diǎn):一是焊層厚，適用于耐腐蝕的焊材一般價(jià)格昂貴，過厚的噴焊保護(hù)層成本超高。過厚的噴焊層也會(huì)改變受熱面的設(shè)計(jì)性能；二是這類焊接方式熔深較大，母材對(duì)噴焊層稀的沖淡率(即稀釋率)高，降低了噴焊層的保護(hù)功能。
[0006]噴焊中的等離子弧噴焊技術(shù)(PTA, Plasma Transferred Arc) 一般用于制作零件表面的耐磨層，利用等離子弧的高溫，電流密度大的特點(diǎn)，將高硬度質(zhì)顆粒均勻地釬鑲于噴焊層金屬中，而硬質(zhì)顆粒不產(chǎn)生熔化或很少產(chǎn)生熔化，形成復(fù)合噴焊層，以提高零件的耐磨性能。但由于耐磨材料的特性，這種工藝方法不適用于金屬構(gòu)件包括鍋爐四管的防腐要求，而現(xiàn)有的防腐技術(shù)中并沒有公開用于防腐層制作的PTA工藝方法。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的空白及解決鍋爐行業(yè)的煙氣腐蝕問題，將等離子弧噴焊工藝應(yīng)用于防腐層的施工中，發(fā)明一種鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法。
[0008]其采用鎳基合金粉末通過等離子弧噴焊方法在鍋爐四管需要防腐處理的表面上進(jìn)行噴焊形成防腐層。
[0009]上述方法還具有如下優(yōu)化方案:
[0010]在噴焊前，優(yōu)選在管道需要防腐處理的表面上進(jìn)行表面處理的步驟，表面處理為噴砂或拋丸或其它動(dòng)力或手工處理。
[0011 ] 鎳基合金粉末優(yōu)選通過水霧法或氣霧法制成。
[0012]所述的鎳基合金粉末選用N1-Cr-Mo系列或N1-Cr-Mo-Cu系列合金或其相當(dāng)?shù)暮覆闹苽涠伞0013]防腐層厚度優(yōu)選控制在0.5?1.5_。還可以通過單道或多道所述噴焊使防腐層厚度控制在1.5及以上厚度。
[0014]所述的防腐層噴焊的稀釋率低于5%。
[0015]本發(fā)明中的鍋爐四管防腐層噴焊方法還可以用于所有燃煤煙氣強(qiáng)腐蝕換熱面、受熱面防腐層的施工
[0016]本發(fā)明針對(duì)高硫、高氯、高堿煤種的強(qiáng)烈腐蝕性及鍋爐的加工特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)，選用耐蝕性好、硬度與線膨脹系數(shù)與受熱面比較接近的耐蝕鎳基合金作為防護(hù)層材料；并利用粉末等離子噴焊熱量集中、可控性好、焊層均勻、組織均一的優(yōu)勢，進(jìn)行粉末等離子弧噴焊，并具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、防腐層與基體由于采用等離子弧噴焊方式結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，長期運(yùn)行不會(huì)剝落；
[0018]2、焊縫熔深淺，焊道組織致密、均勻，焊層稀釋率低于5%，可確保焊層的防護(hù)效果，避免了熱噴涂工藝的保護(hù)層孔隙率高的缺點(diǎn)，可有效保護(hù)金屬表面不被腐蝕；
[0019]3、焊道組織致密、均勻，避免了熱噴涂工藝的保護(hù)層孔隙率高的缺點(diǎn)，可有效保護(hù)金屬表面不被腐蝕；
[0020]4、焊層厚度可低至0.5_，遠(yuǎn)小于普通電弧焊的厚度，大大節(jié)省焊層材料及成本，同時(shí)可減少對(duì)受熱面的設(shè)計(jì)性能的影響；
[0021]5、可通過單道或多道焊層較準(zhǔn)確的控制焊層厚度，以滿足設(shè)計(jì)需要。
[【具體實(shí)施方式】]
[0022]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。
[0023]實(shí)施例一
[0024]本實(shí)施例提供一種火電廠鍋爐膜式水冷壁煙氣腐蝕的等離子弧噴焊防護(hù)方法
[0025]步驟I表面處理
[0026]將膜式水冷壁需要防護(hù)的一面經(jīng)過噴砂或拋丸或其它動(dòng)力工具或手動(dòng)工具處理，以除去表面浮銹、氧化皮和所有外來雜質(zhì)。
[0027]步驟2焊粉準(zhǔn)備
[0028]檢查和篩選選用的鎳基合金粉末的粒度范圍，粒度的范圍控制在100?300目。
[0029]步驟3噴焊
[0030]調(diào)節(jié)等離子噴焊焊機(jī)電流、速度、供氣量、供粉量等參數(shù)，這些參數(shù)可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)自行調(diào)節(jié)?？刂茋姾笇雍穸仍?.5?1.5_。焊接過程可采用單道直線，也可根據(jù)焊接位置及形狀做一定幅度的擺動(dòng)。
[0031]實(shí)施例二
[0032]本實(shí)施例提供一種火電廠鍋爐單根管子防腐層的等離子弧噴焊方法，可用于制造水冷壁、省煤器、過熱器和再熱器。
[0033]步驟I表面處理
[0034]將單根管子經(jīng)過噴砂或拋丸或動(dòng)力工具或手動(dòng)工具處理，以除去表面浮銹、氧化皮和所有外來雜質(zhì)。[0035]步驟2焊粉準(zhǔn)備
[0036]檢查和篩選選用的鎳基合金粉末的粒度范圍，粒度的范圍控制在100?300目。
[0037]步驟3噴焊
[0038]管子噴焊可以采用360度旋轉(zhuǎn)管子進(jìn)行，也可以用單道直線或擺動(dòng)直線進(jìn)行，取決于管子形狀、位置和焊機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)等離子噴焊焊機(jī)電流、速度、供氣量、供粉量等參數(shù)，這些參數(shù)可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)自行調(diào)節(jié)，控制噴焊層厚度在0.5?
1.5mm。
[0039]實(shí)施例三
[0040]本實(shí)施例提供一種火電廠鍋爐四管附件(防磨件、阻流件、支吊件等)煙氣腐蝕的等離子弧噴焊防護(hù)方法
[0041]步驟I表面處理
[0042]將需要防護(hù)的構(gòu)件經(jīng)過噴砂或拋丸或動(dòng)力工具或手動(dòng)工具處理，以除去表面浮銹、氧化皮和所有外來雜質(zhì)。
[0043]步驟2焊粉準(zhǔn)備
[0044]檢查和篩選選用的鎳基合金粉末的粒度范圍，粒度的范圍控制在100?300目。
[0045]步驟3噴焊
[0046]調(diào)節(jié)等離子噴焊焊機(jī)電流、速度、供氣量、供粉量等參數(shù)，這些參數(shù)可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)自行調(diào)節(jié)?？刂茋姾笇雍穸仍谛枰姆秶?.5?1.5_。焊接過程可采用單道直線，也可根據(jù)焊接位置及形狀做一定幅度的擺動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其特征在于采用鎳基合金粉末通過等離子弧噴焊方法在鍋爐四管需要防腐處理的表面上進(jìn)行噴焊形成防腐層。
2.如權(quán)利要求1所述的鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其特征在于在噴焊前，還包括在管道需要防腐處理的表面上進(jìn)行表面處理的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其特征在于所述的表面處理為噴砂、拋丸、動(dòng)力工具或手動(dòng)工具處理中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其特征在于所述的鎳基合金粉末通過水霧法或氣霧法制成。
5.如權(quán)利要求1所述的鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其特征在于所述的鎳基合金粉末選用N1-Cr-Mo系列或N1-Cr-Mo-Cu系列合金制備而成。
6.如權(quán)利要求1所述的鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其特征在于所述的防腐層厚度控制在0.5?1.5mm。
7.如權(quán)利要求1所述的鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法，其特征在于通過單道或多道所述噴焊使防腐層厚度控制在1.5mm以上的厚度。
8.權(quán)利要求1所述的鍋爐四管煙氣腐蝕的噴焊防護(hù)方法用于所有燃煤煙氣強(qiáng)腐蝕換熱面、受熱面防腐層施工的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C23C4/08GK103658951SQ201310737475
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】楊少民 申請(qǐng)人:上海繁威能源工程有限公司