一种锅炉水冷壁涂层制备双热源协同重熔方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111549312A(43)申请公布日2020.08.18(21)申请号202010422695.8(22)申请日2020.05.19(71)申请人江苏科环新材料有限公司地址223001江苏省淮安市经济技术开发区富士康路78号申请人华北电力大学(72)发明人曲作鹏王海军赵文博田欣利(74)专利代理机构济南光启专利代理事务所(普通合伙)37292代理人赵文成(51)Int.Cl.C23C4/18(2006.01)C23C4/129(2016.01)C23C4/06(2016.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种锅炉水冷壁涂层制备双热源协同重熔方法(57)摘要本发明涉及管排重熔技术领域，且公开了一种锅炉水冷壁涂层制备双热源协同重熔方法，包括以下步骤：第一步：预整理，对场地进行清理和打扫，使得周围场地整洁，无异物。第二步：管排受热面喷砂处理，采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂)高速喷射到管排工件表面，磨料对管排工件表面产生冲击和切削作用，使管排工件的表面获得一定的粗糙度，增加管排和涂层之间的附着力，延长涂层的耐久性。第三步：检测材料设备，对管排进行表面检测，对多工位激光器或小型电弧或火焰喷枪进行预点火并检查，以检测其性能是否稳定。第四步：管排受热面火焰喷涂镍基自熔合金；第五步：高频感应重熔。CN111549312ACN111549312A权利要求书1/1页1.一种锅炉水冷壁涂层制备双热源协同重熔方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：预整理，对场地进行清理和打扫，使得周围场地整洁，无异物；第二步：检测材料设备，对管排进行表面检测，对激光器或多工位小型电弧或火焰喷枪进行点火并检查，以检测其性能是否稳定；第三步：管排受热面喷砂处理，采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂)高速喷射到管排工件表面，磨料对管排工件表面产生冲击和切削作用；第四步：管排受热面火焰喷涂镍基自熔合金；第五步：选择预热终端，预热终端有两种，一是激光器的光纤终端预热，采用多工位光纤激光器或YAG激光器耦合多工位光纤，一台或两台激光器主机，每台主机可带动若干个光纤终端工作。当重熔开始后，管排向前移动时，终端开始发射激光，管根部附近首先被加热；多工位小型电弧或火焰喷枪预热，采用1-2台电源主机或1-2套氧乙炔系统，小型喷枪在两管之间放置一把，枪口对准鳍片中心，当重熔开始后，管排向前移动时，喷枪开始工作；第六步：安装预热终端，紧靠高频感应矩形铜线圈端面处安装固定一个支撑金属架，该支撑架上安装沿管排横向间隔排列若干个工位的激光器的光纤终端，采用多工位光纤激光器或YAG激光器耦合多工位光纤，两台激光器主机，每台主机可带动若干个光纤终端工作；第七步：预热开始，在管排下方传动链的牵引下，管排向前移动的同时，预热系统开启，即开始发射激光束管根部(鳍片)首先被加热；第八步：高频感应线圈加热重熔，管排进入到高频感应线圈加热区；第九步：冷却，随着管排继续向前移动，管排表面自然冷却到室温；第十步：校正，对重熔过程中的热变形进行矫正；第十一步：管排涂层检测，对涂层质量综合测试。2CN111549312A说明书1/4页一种锅炉水冷壁涂层制备双热源协同重熔方法技术领域[0001]本发明涉及管排重熔技术领域，具体为一种锅炉水冷壁涂层制备双热源协同重熔方法。背景技术[0002]近年来，随着国家循环经济重大方针政策的贯彻执行，我国垃圾焚烧发电进入快速发展轨道，垃圾焚烧发电装机规模、发电量井喷式高速发展，目前居世界第一。膜式水冷壁受热面是锅炉的主要受热部分，是由管子和鳍片焊成的气密式管排结构，敷设在锅炉炉膛内壁组成的蒸发受热面。膜式水冷壁管排的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,在管内产生热水及蒸汽用于发电，同时降低炉墙温度,保护炉墙。炉内火焰温度最高超过1000℃。锅炉中有超过50％的热量由膜式水冷壁所吸收。但目前水冷壁管排高频重熔过程中存在一个令人头疼的问题，就是由于管排涂层表面各点与线圈内上表面距离不等，重熔时无疑离线圈上表面最近(约5-10mm)的管顶部位最先开始熔，而管顶与管根部相距约为25mm，持续加热等到管根和鳍片开始熔时，管顶部由于已开始熔化甚至局部呈液相逐渐向两边流淌。由此带来的结果一是涂层厚度不均上薄下厚；二是对重熔质量影响很大，比如管上部由于加热时间长晶粒粗大涂层表面性能变差；而管根部则可能由于重熔不够充分导致服役寿命受到影响。[0003]为解决此问题，曾做过仿形线圈试验，但效果仍不尽人意，原因之一是虽然仿形线圈结构按管排的形状设计制造，即线圈内表面与管排受热面管顶和鳍片的间距均为约20mm，而实际上管排的