一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材及涂层制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103343311A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103343311103343311A(43)申请公布日2013.10.09(21)申请号201310302700.1(22)申请日2013.07.17(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人贺定勇周正李冉蒋建敏崔丽王智慧李晓延(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.C23C4/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材及涂层制备方法(57)摘要一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材及涂层制备方法，属于材料加工工程中的热喷涂领域。粉芯丝材外皮为SPCC钢带；粉芯丝材填充率：32-33%；粉芯丝材包括以下各元素质量百分比为Al：5-25wt.%；Si：1-6wt.%；B：1-5wt.%。涂层制备方法：基体表面用180目砂纸预磨，和60目棕刚玉进行喷砂处理；获得粉芯丝材，采用电弧喷涂工艺制备涂层，喷涂工艺参数：电压25-35V；电流180-220A；喷涂距离：200-210mm；压缩空气压力0.4-0.6MPa。本发明所得涂层耐高温氧化和耐腐蚀性能优良，能显著提高锅炉“四管”运行可靠性和使用寿命，降低维修频率。CN103343311ACN1034ACN103343311A权利要求书1/1页1.一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材，其特征在于：丝材外皮所用带材为SPCC钢带，粉芯丝材填充率为32-33%，粉芯丝材包括以下各元素，其质量百分比为：Al：5-25wt.%；Si：1-6wt.%；B：1-5wt.%。2.按照权利要求1的一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材，其特征在于：所述粉芯丝材包括以下各元素，其质量百分比为：Al：5-18wt.%；Si：1-5wt.%；B：1-3wt.%。3.按照权利要求1的一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材，其特征在于：所述粉芯丝材包括以下各元素，其质量百分比为：Al：12-18wt.%；Si：3-5wt.%；B：2-3wt.%。4.按照权利要求1的一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材，其特征在于，所述的粉芯丝材的元素组成为Al、Si、B、Fe及不可避免的杂质。5.采用权利要求1-4所述的任一粉芯丝材制备一种铁基耐腐蚀涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，对基体表面进行预处理：基体表面经粒度180目砂纸预磨后，利用粒度为60目棕刚玉进行喷砂处理，气压0.5-0.6MPa，时间20s；步骤2，将粉芯丝材轧制，最终获得直径为2.0mm的粉芯丝材，允许正负公差在0.03mm以内；步骤3，采用电弧喷涂工艺制备涂层，喷涂工艺参数为：电压25-35V；电流180-220A；喷涂距离200-210mm；压缩空气压力0.4-0.6MPa，制备涂层。6.按照权利要求5的方法，其特征在于，步骤3喷涂工艺参数设定为：电压28-32V；电流190-200A；喷涂距离200mm；压缩空气压力0.5-0.6MPa。2CN103343311A说明书1/5页一种用于电弧喷涂制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材及涂层制备方法技术领域[0001]本发明属于材料加工工程中的热喷涂领域，是一种利用电弧喷涂工艺制备铁基耐腐蚀涂层的含硼粉芯丝材，该发明主要应用于抗高温氧化和热腐蚀等工业领域。背景技术[0002]在电厂设备中，锅炉占重要地位，与汽轮机和发电机共称为电厂的“三大主机”。而与此同时，锅炉也是电厂事故多发的设备，火电机组的非计划停机大部分由它引起，其事故占有率为整个机组的40%以上，占所有非计划停机事故的多数。其中，锅炉受热面“四管”故障是造成锅炉强迫停机的首要原因。随着设计和制造技术的提高，耐高温高压材料发展，大型煤电向高参数、大容量、高效率和大电厂发展，运行的安全性和经济性己经成为人们重点关注的问题。[0003]燃煤电站锅炉“四管”在高温服役环境中的热腐蚀是其主要的失效形式之一，由于频繁爆管所带来的材料损耗和非计划停炉造成了高昂的维修成本和巨大的经济损失。通过热喷涂技术在管壁表面制备防护涂层能够显著提高其运行可靠性和使用寿命，降低维修频率，从而体现出较好的经济效益，被认为是锅炉“四管”最为有效的防护技术手段之一。相比于超音速火焰喷涂等技术，电弧喷涂具有工艺设备简单、成本低廉和适于原位大面积施工等优点，因此已被该领域所广泛接受和采用。然而，近年来随着煤质条件的下降以及超超临界锅炉的出现，锅炉“四管”的服役环境更为恶劣，也对涂层材料的综合性能尤其是