CFB循環流化床鍋爐水冷壁防磨技術之噴涂工藝

現在市場上熱噴涂技術廠家比較多，主要是超音速電弧熱噴涂技術，針對金屬表面作防腐耐磨熱噴涂處理。針對CFB循環流化床鍋爐水冷壁防磨的各類技術工藝，除了防磨梁、藍泥、熔敷以及豐鏈智造鎳基高質量耐磨新材料智慧防磨設計導流板防磨，噴涂也曾經是用得非常普及的防磨工藝。

熱噴涂工藝方法中應用較廣泛的有火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂和超音速噴涂技術，它們的工藝特性和適用范圍現分述如下：

火焰噴涂是通過火焰噴槍實現的,主要是利用氧-乙炔燃燒產生高溫火焰，將噴涂材料熔融，再利用周圍壓縮空氣使熔融材料或微粒噴射黏附于基材表面。該方法比較簡單，設備也不復雜，因此在工業上被廣泛應用。火焰噴涂包括線材火焰噴涂和粉末火焰噴涂。

電弧噴涂是由兩根作為噴涂材料而不斷被消耗的載流金屬絲短路，產生連續電弧而使金屬絲端部熔融，用高速冷空氣射流使熔化的金屬絲端部霧化濺射到基材表面。電弧噴涂所用的兩根線狀材料涂層材料由送絲輪自動導入,當在兩線狀材料之間通過大電流時將產生電弧,線狀材料在電弧的高溫作用下迅速熔化，并由壓縮空氣作用成小液滴被噴射到基體表面形成涂層。

等離子噴涂，利用直流電弧放電，把高溫加熱的氬氣、氮氣、氦氣等氣體部分電離成離子束，在電弧放電部位四周強制流過低溫氣體，產生熱收縮效應，使電弧放電部位斷面縮小，導致能量密度和電流密度升高，較高溫度可達20000℃。等離子噴涂適用于粉狀涂層材料，等離子噴槍將電能轉化為熱能產生高溫高速的等離子焰流,其等離子焰流溫度可高達50000℃,能熔化所有的噴涂材料。由于等離子噴涂溫度高，氣氛可控制，可以用來噴涂各類高熔點的金屬、氧化物和其他各種材料。最近10年開發的真空等離子噴涂設備，不僅使涂層的品種擴大，質量提高，而且可以進行新材料的合成和材料表面的改性。

爆炸噴涂是利用可燃性氣體與氧氣混合物(氧氣和乙炔氣點火燃燒造成氣體膨脹而產生爆炸)點火爆炸提供的能量,釋放出熱能和沖擊波,熱能使噴涂粉末熔化,沖擊波則使熔融粉末以每秒700～800米的速度噴射到工件表面上形成涂層。爆炸噴涂的最大特點是粒子飛行速度高,動能大，可噴涂金屬、金屬陶瓷及陶瓷材料,但是由于該設備價格高,噪音大,屬氧化性氣氛等原因,國內外應用還不廣泛。

超音速火焰噴涂，又稱作高速氧燃料噴涂（High Velocity Oxygen Fuel-HVOF），它是將氣態或液態燃料（氫、丙烷、丙烯）與高壓氧氣混合后在特定的燃燒室或噴嘴中燃燒，產生的高溫、高速的燃燒焰流，使粉末熔化加速,噴射至工件表面形成涂層的一種熱噴涂方法。以氧-丙烷或氧-丙烯為燃料，噴射速度為音速的兩倍，熔融粉末顆粒的速度可高達每秒400米，約分別為火焰噴涂的4倍和等離子噴涂的2倍。故涂層更為致密，結合強度大，特別適合于噴涂碳化物涂層。超音速火焰噴涂方法因具有很高的粒子撞擊速度，使得涂層結合強度、硬度、致密性、耐磨性都得到了改善。

其中一種超音速火焰噴涂預置粉末進行激光熔覆的方法,包括：對待熔覆材料表面進行前處理：清潔，噴砂，烘干；用超音速火焰噴涂設備將多元復合金粉末對材料表面進行噴涂，超音速火焰噴涂設備的噴槍槍口與工件之間距離為1723cm，噴槍移動速度2735m/min，甲烷流量為3545l/min，氧氣流量為3545l/min，氮氣流量為2434l/min，合金粉末流量為3545g/min；激光照射。可以有利于細化和均勻激光熔覆層組織，又可以達到消除激光熔覆層的裂紋，氣孔等缺陷，提高激光熔覆層質量。

超音速電弧噴涂，采用燃燒于絲材端部的電弧將均勻送進的絲材熔化，經拉伐爾噴嘴加速后的超音速氣流將熔化的絲材霧化為粒度細小、分布均勻的粒子，噴向工件形成涂層。熔化粒子與基材主要以機械、物理和冶金等方式結合，其結合強度可達60MP以上。與普通電弧噴涂和火焰噴涂相比，超音速電弧噴涂具有更高的粒子飛行速度、更強的結合強度、更低的孔隙率、涂層均勻度高、致密性好、且噴涂粒子到達工件表面時溫度不足100℃工件不會變形，可獲得高質量的涂層電弧噴涂是利用兩根金屬絲之間產生的電弧熔化絲的頂端，兩根金屬絲的成分可以相同，也可以不相同，經一束或多束氣體射流（一般為壓縮空氣）霧化將已熔化的金屬熔滴噴射到經預處理的基體表面上形成涂層的工藝方法。超音速電弧噴涂是一個不斷連續進行的熔化－霧化－沉積的過程。

關于熱噴涂耐磨涂層封孔劑

由于熱噴涂涂層中不可避免的存在孔隙，即使超音速火焰噴涂工藝制備的耐磨涂層也存在0.1%～0.9%的孔隙，因此在較為潮濕的環境下基體很容易產生腐蝕而導致涂層剝落和零件失效。熱噴涂耐磨涂層封孔劑用來提高耐磨涂層的抗腐蝕性能和潤滑性能。

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