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锅炉水冷壁高速电弧喷涂涂层性能研究
摘要
本研究旨在探究锅炉水冷壁高速电弧喷涂涂层的性能，并比较不同工艺参数对涂层性能的影响。通过使用高速电弧喷涂技术制备锅炉水冷壁涂层，并对涂层进行物理和化学性能测试，我们得出了以下结论：使用高速电弧喷涂工艺可制备出具有优异防腐蚀性和机械强度的锅炉水冷壁涂层，但不同工艺参数对涂层性能有一定影响。具体来说，涂层的厚度、孔隙率和晶粒大小等参数与工艺参数密切相关，并且再次证明了喷涂速度对涂层性能有重要影响。此外，我们还研究了不同条件下的涂层组成和结构，发现这些变化与涂层性能密切相关。本研究的结果对于锅炉水冷壁涂层的应用和进一步研究具有参考价值。
关键词：高速电弧喷涂；锅炉水冷壁；涂层性能；工艺参数；组成和结构
Abstract
Theaimofthisstudywastoinvestigatetheperformanceofhigh-speedarcspraycoatingsonboilerwaterwalls,andtocomparetheeffectsofdifferentprocessparametersonthecoatingproperties.Byusinghigh-speedarcspraycoatingtechnologytoprepareboilerwaterwallcoatingsandtestingthephysicalandchemicalpropertiesofthecoatings,wehaveconcludedthatthehigh-speedarcsprayingprocesscancreateboilerwaterwallcoatingswithexcellentcorrosionresistanceandmechanicalstrength,butdifferentprocessparametershaveacertainimpactonthecoatingproperties.Specifically,coatingthickness,porosity,andgrainsizearecloselyrelatedtoprocessparameters,andthestudyconfirmedthatsprayingspeedhasanimportanteffectoncoatingproperties.Inaddition,wealsostudiedthecompositionandstructureofcoatingsunderdifferentconditionsandfoundthatthesechangeswerecloselyrelatedtothecoatingproperties.Theresultsofthisstudyareofgreatreferencevaluefortheapplicationandfurtherresearchofboilerwaterwallcoatings.
Keywords:high-speedarcspraying;boilerwaterwall;coatingproperties;processparameters;compositionandstructure
正文
1.引言
锅炉是工业生产和生活中广泛使用的设备之一，而锅炉水冷壁作为锅炉中最重要的部分之一，其抗蚀性和机械强度的性能要求非常高。喷涂涂层作为一种重要的表面修饰技术，在提高材料表面性能、改善材料结构、延长材料使用寿命等方面具有广泛的应用前景。高速电弧喷涂作为喷涂涂层技术中的一种，具有涂层成型速度快、涂层牢固、涂层均匀等优点，已被广泛应用于锅炉水冷壁等工业领域。因此，本研究旨在探究锅炉水冷壁高速电弧喷涂涂层的性能，并比较不同工艺参数对涂层性能的影响，为锅炉水冷壁涂层的设计和制备提供理论依据和参考。
2.实验方法
2.1实验材料
本次实验选用了工业上常用的16MnR钢作为基材，作为涂层粉末的材料选用了WC喷涂材料。实验前先对钢板进行清洗和研磨处理，以保证其表面的平滑度和清洁度，有利于涂层的成型。
2.2涂层制备
选用GD型高速电弧喷涂设备，在确定合适的电弧电流、电弧电压、喷涂距离、喷涂速度等工艺参数后，利用高速电弧喷涂技术制备锅炉水冷壁涂层。由于不同工艺参数对涂层性能的影响较大，因此本次实验将电弧电流、电弧电压、喷涂速度等参数进行了多组对比实验，分析各参数的优劣。
2.3涂层性能测试
对制备的涂层进行了物理和化学性能测试，包括涂层厚度、孔隙率、晶粒大小、显微组织等方面的测试，以及涂层的腐蚀性能、硬度、拉伸和压缩强度等力学性能的测量。通过上述测试数据，分析锅炉水冷壁高速电弧喷涂涂层在机械性能和化学性能方面的表现。
3.结果与讨论
3.1不同工艺参数对涂层性