本发明专利技术属于锅炉设备技术领域，具体涉及一种用于锅炉炉内受热面的热喷涂非晶合金涂层方法，包括以下步骤：1).采用净化、粗化处理工艺对锅炉炉内受热面进行预处理；2).对锅炉炉内受热面进行热喷涂铁基非晶涂层，每次涂层厚度70µm-100µm，冷却后再次进行覆盖喷涂，直至达到要求的指定涂层厚度。使用本发明专利技术提供的方法对锅炉炉内受热面进行热喷涂铁基非晶合金涂层，该涂层与锅炉炉内受热面基体结合紧密，具有很高的硬度和非常致密的结构，且耐磨和耐腐蚀性能好，具有耐酸、碱及S2-、Cl-腐蚀的性能，提高了锅炉炉内受热面管壁的有效使用寿命以及锅炉运行的安全稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锅炉设备
，具体涉及。
技术介绍
锅炉炉内受热面由钢管排列焊接而成，由于炉膛内高温气流的摩擦作用以及蒸汽吹扫作用，管壁在使用一段时间后会发生严重的磨损，再加上我国大部分地区煤质较差，煤中不仅含有硬质粗块还含有大量的S2、Cl，这些成分都会对金属管壁造成强烈的腐蚀，一旦受热面管壁损毁严重会影响锅炉运行的安全稳定性。目前，防止管壁冲蚀磨损的较成功可行的方法是运行防磨和材料防磨。运行防磨实施起来较为复杂。材料防磨一是改变锅炉壁管材质，选用耐磨性更好的合金钢等材质，这将大大增加一次投入成本；二是在现有锅炉管壁上喷涂一层耐磨合金材料，该方法一次投入成本较低，且可多次重复进行喷涂而免去换管成本，因此近些年已得到大面积推广应用，目前主要工艺采用热喷涂技术，其涂层的冷却速度高，制备效率高，是制备涂层的有效手段。但是一般的耐磨合金具有硬度高、韧性差的特点，使用过程中涂层容易发生脱落，另外普通合金涂层无法抵御S2、C1的侵蚀，在强腐蚀环境中很容易失去其对管壁的防护效果。近来，非晶合金因其具有许多独特而优异的性能而得到广泛的研究，如高强度，高硬度，优异的耐腐蚀性能，热稳定性高，且材料成本低廉。将其作为涂层的应用是一个具有前景的研究方向。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了，该方法可以有效地提高锅炉炉内受热面的防腐耐磨性能，从而提高管壁的有效使用寿命以及锅炉运行的安全稳定性。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现:，其特征在于，包括以下步骤: 1).采用净化、粗化处理工艺对锅炉炉内受热面进行预处理； 2).对锅炉炉内受热面进行热喷涂铁基非晶涂层，每次涂层厚度70μπι-ΙΟΟμπι，冷却后再次进行覆盖喷涂，直至达到要求的指定涂层厚度。优选的，所述的步骤2)中热喷涂铁基非晶涂层材料为采用气雾法获得的球形、椭球形、薄片型或其他不规则形状的颗粒，粒子大小为26-70 μm，粉末可直接喷涂也可制作成粉芯丝材喷涂。优选的，所述的步骤2)中热喷涂铁基非晶涂层方式具体为高速电弧喷涂或超音速火焰喷涂。优选的，所述的高速电弧喷涂工艺参数为:电压29-34V、电流180-240A、喷涂距离150-300mm、空气压力0.5-0.6MPa，喷涂层间温度控制在50_60°C。优选的，所述的超音速火焰喷涂工艺参数为:氧气流量500_700L/min、煤油流量0.4-0.5L/min、送粉速度30_60g/min、喷涂距离150_350mm，基材温度控制在200°C以下。优选的，所述的指定涂层厚度根据实际使用工况要求可达0.2-1.0_。优选的，所述的铁基非晶涂层的组分及质量百分比为:Cr 25-27%，Mo 16-18%, C2-2.5%，B 2-2.2%，铁余量。优选的，所述的铁基非晶涂层的组分及质量百分比为:Cr 43-46%，B 5.6-6.2%，Si1.75-2.25%，C 0.17%，S 0.02%，铁余量。优选的，所述的铁基非晶涂层的组分及质量百分比为:Cr 28-32%，Ni 17-21.5%,Co 8.4-11%，Mo 3.3-4.5%，B 3.1-4%, Cu 2-3%, Si 1-1.6%，C 0.12%，S 0.02%，铁余量。喷涂后，涂层至少50%体积可为非晶态的，涂层非晶态含量也可以为100%，即该涂层中基本上均匀分布的非晶态合金。作为替代该组合物可为具有非晶态相的复合物，该非晶态相中具有晶态相，晶态相可为一种晶体或多种晶体。晶体可为任何形状例如球形、椭球形、线形、杆形、片形、薄片形或不规则的形状的粒料形式。比如，至少部分非晶态的复合组合物可具有分散于非晶态相基体中的枝晶形状的晶态相；该分散体可为均匀或非均匀的，并且该非晶态相和晶态相可具有相同或不同的化学组成。涂层可以是单一相，也可以含有其他相，其他相包括碳化物、硼化物，或两者。本专利技术的显著优点在于:本专利技术提供的用于锅炉炉内受热面的热喷涂非晶合金涂层方法，对锅炉炉内受热面进行热喷涂铁基非晶合金涂层，该涂层与锅炉炉内受热面基体结合紧密，具有很高的硬度和非常致密的结构，且耐磨和耐腐蚀性能好，根据不同的喷涂工艺，结合强度可达40-70MPa，硬度为700-1 ΙΟΟΗν，孔隙率为5-0.2%，具有耐酸、碱及S2、Cl腐蚀的性能，提高了锅炉炉内受热面管壁的有效使用寿命以及锅炉运行的安全稳定性。【附图说明】 图1中曲线a为实施例1高速电弧喷涂非晶态合金试样涂层的X射线衍射图谱，曲线b为实施例2超音速火焰喷涂所得铁基非晶涂层的X射线衍射图谱。图2为实施例2所得铁基非晶合金涂层摩擦系数与时间关系曲线图。图3为实施例2所得铁基非晶合金涂层经40% H2SO4S液腐蚀5min后的表面扫描电镜图。图4为实施例2所得铁基非晶合金涂层经40%H2S04S液腐蚀5min后的截面扫描电镜图。图5为实施例2所得铁基非晶合金涂层经2.5%HF+1.25%HC1+1.25%HN03+95%H20溶液腐蚀20min后的表面扫描电镜图。图6为实施例2所得铁基非晶合金涂层经2.5%HF+1.25%HC1+1.25%HN03+95%H20溶液腐蚀20min后的截面扫描电镜图。图7为实施例1所得铁基非晶合金涂层在循环流化床锅炉水冷壁上的厚度衰减与该锅炉运行时间关系曲线图。【具体实施方式】为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1: ，其特征在于，包括以下步骤: 1).采用净化、粗化处理工艺对锅炉炉内受热面进行预处理； 2).对锅炉炉内受热面进行热喷涂铁基非晶涂层，热喷涂采用高速电弧喷涂的方式将其喷涂在锅炉炉内受热面，形成所述的铁基非晶涂层。高速电弧喷涂工艺参数为:电压29-34V、电流180-240A、喷涂距离150_300mm、空气压力0.5-0.6MPa，每次涂层厚度70Mm-ΙΟΟμπι，冷却后再次进行覆盖喷涂，直至达到要求的指定厚度，根据实际使用工况要求可达0.2-1.0_，层间温度控制在50-60°C，这样既可以确保施工过程中涂层良好的散热性又可以保证较佳的层间结合强度。步骤2)中热喷涂铁基非晶涂层材料为采用气雾法获得的球形、椭球形、薄片型或其他不规则形状的颗粒，粒子大小为26-70 μm，粉末可制作成粉芯丝材喷涂。铁基非晶涂层的组分及质量百分比为:Cr 26%，Mo 17%，C 2.3%，B 2.1%，Fe 52.6%的粉芯丝材。铁基非晶涂层成分中添加了较多的高温耐蚀元素Cr，Mo等，其中合金元素组成中存在显著不同的原子尺寸，导致融化状态中低自由体积(并且因此达到比其它合金中更高数量级的粘度)，粘度防止原子充分移动形成有序的晶格。Mo元素的存在可以提高合金材料的导热率，导热率的提高可以引起合金加速冷却，这些都有助于材料中非晶相含量的增加。非金属元素C，B使得其具有良好的玻璃形成能力及高硬度，制备的非晶粉末具有非常好的流动性，很适合利用喷涂工艺制备涂层。材料含三种或更多的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于锅炉炉内受热面的热喷涂非晶合金涂层方法，其特征在于，包括以下步骤：. 采用净化、粗化处理工艺对锅炉炉内受热面进行预处理；. 对锅炉炉内受热面进行热喷涂铁基非晶涂层，每次涂层厚度70µm ‑100µm，冷却后再次进行覆盖喷涂，直至达到要求的指定涂层厚度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎凯文，张海华，张永进，徐博，
申请(专利权)人：科盾工业设备制造天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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