电弧喷涂铁基防腐涂层在垃圾焚化厂的应用

垃圾焚化厂产生的热量可用于发电和集中供热。一些金属部件,例如热交换器,处于腐蚀性很强的气氛中。基体材料在氯含量很高的气氛中损耗非常快,影响了材料的使用寿命,且带来了高昂的维护费用。在传统的钢材表面喷涂一层防腐涂层,可以显著地改善其表面性能。由于电弧喷涂容易实现并且成本较低,其已成为一种较有成效的喷涂方法。热喷涂镍钴基合金涂层目前已达到先进技术水平,而采用铁基合金作为其替代品则为取得可观的经济效益。最新的研究结果表明在FeCr和NiCr合金的基础上加入硅后可提高其耐腐蚀性能。为了确证这些材料的潜能,本研究制备出不同成分的药芯焊丝并采用电弧喷涂技术进行喷涂。最终在含氯气体环境中测试试样的抗氧化性能。     

面向垃圾焚烧炉应用的抗高温氯腐蚀涂层技术

焚烧是市政垃圾最为有效的处置方式。然而,垃圾焚烧气氛产生的腐蚀及磨损对锅炉安全运行存在极大的风险。采用功能涂层技术隔绝锅炉管与腐蚀气氛,从而实现对管壁的保护,是可行方案。本文对比了熔覆、耐火材料及热喷涂等防护方案,最终采用电弧喷涂制备耐氯腐蚀涂层,通过分析涂层的基本性能、锅炉内现场施工及实际焚烧环境运行等多方面,验证了采用电弧喷涂对垃圾焚烧炉管防护的可行性。     

镍基合金耐氟盐腐蚀防护涂层的性能研究

作为第四代反应堆堆型之一的钍基熔盐堆(TMSR,thorium molten salt reactor)具有固有安全性和防止核扩散等特点,由于使用熔盐做冷却剂和慢化剂,熔盐堆结构材料要具备高温下与氟盐良好的相容性,因此对材料性能也有更加苛刻的要求。目前作为TMSR结构材料的镍基合金对抗氟盐腐蚀的效果不明显,因此本研究采用了表面涂层技术在镍基合金表面获得一层防护层,以提高材料的耐氟盐腐蚀能力。通过电化学方法在镍基合金基体上沉积得到一层纯镍防护层,采用扫描电子显微镜(SEM)和背散射电子衍射(EBSD)等分析测试手段,研究了镀液体系、电沉积时间等对涂层性能的影响。研究发现,在氨基磺酸镍镀液体系中得到的涂层性能优于瓦特液体系,涂层厚度随沉积时间延长不断增大。同时对涂层的耐腐蚀性能进行了研究,研究结果表明涂层在700℃氟盐中400 h后未发生明显的腐蚀,因此利用表面涂层技术能够提高TMSR结构材料的耐氟盐腐蚀性能。     

含P元素铁基非晶合金涂层在碱性溶液中的耐蚀性能影响因素的研究

本文采用含有P元素的铁基合金粉末,通过大气等离子喷涂工艺(APS)制备具有不同非晶相含量、孔隙率和表面粗糙度的非晶合金涂层,通过电化学工作站对涂层在碱性腐蚀介质中的耐蚀性能进行了研究。提出贡献率的概念,为非晶合金涂层的耐蚀性能提供了评价方法。研究表明非晶相含量、孔隙率和表面粗糙度对铁基非晶合金涂层在碱性溶液中自腐蚀电位贡献率的大小分别为66.34%,33.66%和0%;对自腐蚀电流密度贡献率的大小分别为86.19%,13.19%和0.6%。     

铝镁及稀土铝镁电弧喷涂涂层的耐腐蚀性能研究

采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备了Al-Mg和Re-Al-Mg涂层,分别研究了这两种涂层的耐腐蚀性能,利用中性盐雾试验及电化学测试等试验方法研究了两种涂层的防腐蚀性能并通过扫描电子显微镜分析了Al-Mg和Re-Al-Mg涂层腐蚀前后的微观组织形貌,并讨论了涂层的结构及耐蚀机理,结果表明两种涂层在极化过程中都出现了明显的钝化现象,两种涂层在腐蚀过程中表面都会生成一层氧化膜,起到了物理屏蔽作用延缓了涂层的腐蚀速率,但稀土铝镁合金涂层的防腐蚀性能明显优于铝镁合金涂层,这是由于稀土元素的加入,降低了涂层的孔隙率,使涂层具有了良好的耐腐蚀性能。稀土铝镁合金涂层在中性盐雾试验中表现出的腐蚀速率是最慢的,电化学试验过程中其表现出钝化区域最大,具有良好的腐蚀与防护性能。     

电火花表面改性对AZ91D镁合金电弧喷涂铝涂层耐蚀性的影响

通过电弧喷涂/电火花沉积复合工艺在AZ91D镁合金表面制备了耐蚀性涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电化学测试和浸泡实验等研究手段,研究了电弧喷涂/电火花沉积复合涂层的结构及耐腐蚀性能,并对涂层腐蚀机制进行了分析。结果表明:经电弧喷涂/电火花沉积复合处理后,E corr=-1.33 V,较基体和喷涂铝涂层试样分别正移约280,40 mV,腐蚀倾向性有所降低;点蚀电位为-0.704 V,较电弧喷涂铝涂层试样提高约60 mV,点蚀敏感性有所降低;电弧喷涂铝涂层试样的钝化电流i pass=4.6×10-3A·cm-2,电弧喷涂/电火花沉积处理试样的ipass=3.2×10-5A·cm-2,经电火花表面改性后,涂层钝化膜自修复能力大幅增强;在3.5%NaCl溶液中,经36 h浸泡试验后,电弧喷涂铝涂层试样表面出现直径达150μm的点蚀坑;而电弧喷涂/电火花沉积复合涂层表面仅出现直径约5~8μm的点蚀坑,涂层发生的主要为亚稳态点蚀。     

电弧喷涂技术制备复合金属涂层新进展

电弧喷涂技术具有高效率、低能耗、操作简单等优点,是制备复合金属涂层最常用的手段。本文综述了国内外利用电弧喷涂技术制备锌铝涂层、铁基合金涂层、镍基合金涂层的最新研究进展。最后,展望了用电弧喷涂制备复合金属涂层的发展方向。     

高速电弧喷涂致密NiCrBSi涂层及其腐蚀行为研究

本文采用改进的电弧喷枪制备了致密Ni Cr BSi涂层,分析了涂层孔隙率及氧元素含量。通过电化学极化曲线和模拟垃圾焚烧环境,对涂层的腐蚀行为进行了分析。研究结果表明,采用改进喷枪,Ni Cr BSi涂层孔隙率及喷涂过程中氧化现象显著降低。自腐蚀电位及自腐蚀电流密度结果显示,涂层的电化学腐蚀性能优于316L不锈钢。高温氯腐蚀动力学进一步证实,Ni Cr BSi涂层腐蚀速率显著低于316L不锈钢。高温氯腐蚀后,元素分析揭示了Ni基涂层具有优良的抗高温氯腐蚀效果。     

新型高铬镍基合金涂层在H_2S气氛中抗高温腐蚀性能的研究

针对燃煤电厂锅炉“四管”硫化腐蚀的严峻现状 ,采用 2 0钢作为基体材料 ,对自行研制的新型高铬镍基合金 (铬含量在 40 %以上 )涂层和另一种传统的镍铬合金 (Ni70Cr30 )涂层在H2 S气氛中的高温腐蚀动力学规律进行了研究。采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析。由新型高铬合金制备的涂层具有优良的抗硫化腐蚀性能 ,适于作为燃煤电厂锅炉“四管”用的防护材料。     

新型高铬镍基合金涂层在H2S气氛中抗高温腐蚀性能的研究

针对燃煤电厂锅炉“四管”硫化腐蚀的的严峻现状,采用20钢作为基体材料,对自行研制的新型高铬镍基合金（铬含量在40%以上）涂层和另一种传统的镍铬合金（Ni70Cr30)涂层在H2S气氛中的高温腐蚀动力学规律进行了研究。采用金相显微镜、配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等检测设备对腐蚀产物的形貌和相组成等进行了分析,由新型高铬合金制备的涂层具有优良的抗硫化腐蚀性能,适于作为烯煤电厂锅炉“四管”用的防护材料。     

锌及锌铝合金热喷涂涂层的腐蚀防护研究

锌及锌铝合金热喷涂涂层可以最大限度地为钢结构件和混凝土中的钢筋提供腐蚀防护。锌及锌铝合金热喷涂涂层主要的加工方式为电弧喷涂和火焰喷涂,可以在基体表面形成密封层,这就产生了一个最佳的被动与主动相结合的腐蚀防护体系,使得工件的使用寿命延长到20年。本文研究了锌及锌铝合金热喷涂涂层的微观属性和接近实际工况时的腐蚀防护特点。     

Modification of a metallic surface in a vacuum arc discharge plasma using thermally stimulated ion diffusion

A new process for modifying a metallic surface in a vacuum arc discharge plasma using thermally stimulated ion diffusion is considered. The effect of the bias voltage (negative substrate potential) on the processes that occur on the surface of a treated part is studied when the substrate material interacts with an accelerated metallic-ion flow. The phase and elemental compositions of the modified layer are studied for substrates made of nickel-based superalloys, austenitic and martensitic steels, and titanium-based alloys. The heat resistance, the salt corrosion resistance, and the corrosion cracking resistance of steels and titanium-based alloys are investigated after their modification in vacuum arc plasmas of pure metals (Ti, Zr, Al, Cr, Y) and related alloys. The surface modification caused by the thermally stimulated ion saturation of the surfaces of parts made from structural materials is shown to change the structural-phase states of their surfaces and, correspondingly, the properties of these materials in relation to the state of the surface.     

电弧喷涂技术在电厂中的应用

综述了电弧喷涂技术在电厂的应用情况,根据不同的腐蚀环境和磨损情况进行了分析。分别就电厂钢结构及输电设施的长效防腐、电厂各种管路的长效防腐、锅炉“四管”高温防腐、轴类零件及风机叶轮等易磨损件的修复等提出了采用电弧喷涂技术的解决方案,并列举了一些应用实例。     

再制造工程中的热喷涂技术

再制造是废旧产品高科技维修的产业化,热喷涂技术是再制造的关键支撑技术之一。从基础及应用基础的角度研究了高速电弧喷涂金属间化合物耐高温冲蚀涂层、铝基氧化铝增摩涂层、Zn-Al-Mg-RE耐海水腐蚀涂层及高效能超音速等离子喷涂12Co-WC耐砂粒磨损涂层、Al2O3/TiO2纳米结构耐磨涂层。结果表明,热喷涂技术制备的涂层可以满足再制造对于耐磨、耐蚀等各种要求。     

锅炉受热面高温腐蚀涂层技术研究和应用进展

本文综述了电站燃煤锅炉受热面管常见的腐蚀类型,并从新型纳米陶瓷涂层、热喷涂层和堆焊层三大防护涂层技术角度综述了其研究和应用进展。提出了受热面腐蚀防护涂层合理的解决方案是以成本较低的涂层技术为主,例如新型纳米陶瓷涂层或电弧喷涂层;针对局部腐蚀、磨损严重的部件,可采用超音速火焰喷涂技术进行在线施工,或者采购带有堆焊涂层的新品进行替换。本文在综述基础上提出,具有更好防护效果、相对较高生产效率和技术含量的在线自动化电弧堆焊技术及相应的材料技术应该是今后的技术发展方向。     

水冷壁高温腐蚀涂层技术研究与应用进展

当前大型燃煤锅炉由于进行了低氮燃烧改造以及掺烧高硫分煤种, 导致水冷壁管发生严重的高温腐蚀, 管 壁减薄, 容易发生爆管泄漏事故。 本文综述了燃煤锅炉常见的四种高温腐蚀类型, 对大型燃煤锅炉水冷壁进行表 面改性, 已成为解决水冷壁管高温腐蚀问题的重要手段。 从堆焊涂层、 渗铝涂层、 纳米陶瓷涂层、 热喷涂涂层四 种防护涂层技术角度介绍了材料及应用现状。 在当前技术相对成熟的高速电弧喷涂技术的基础上提出一种防护效 果良好的复合喷涂技术, 并在一台 640 MW 超临界机组上成功应用。     

垃圾焚烧发电厂电气主接线形式及运行方案的探讨

垃圾焚烧发电厂属小机组电厂,一般机组出力为9 MW~25 MW不等,针对这样小容量机组的电厂,其全厂电气主接线形式与大容量火力发电机组相比有其自身的特点。本文结合深圳市宝安区白鸽湖垃圾焚烧发电厂电气主接线的实际设计范例,介绍了小容量机组电气主接线形式选择的设计思路,并提出了自己观点进行探讨。     

热喷涂制备高熵合金涂层的研究现状与展望

首先介绍了高熵合金的理论基础。然后从不同的热喷涂工艺出发,综述了等离子喷涂、超音速火焰喷涂、高速电弧喷涂、冷喷涂四种技术在制备高熵合金涂层上的研究发展现状,重点从原料选用、制备工艺优化、性能研究、后处理工艺等方面对以上四种热喷涂技术制备高熵合金涂层的研究进行系统地归纳与总结。最后提出现有制备高熵合金涂层的热喷涂技术较少、热喷涂材料受限、高熵合金设计盲目这三个问题,针对性地提出了在优化已有技术的基础上开发新技术;开发高熵陶瓷、高熵非晶合金、高熵复合材料等新型热喷涂材料;沿用材料基因组理念建立高熵合金数据库这三点热喷涂制备高熵合金涂层在未来的发展趋势。      

Surface analysis of nickel-chromium dental alloys

In this study, the surface compositions of four commercially available nickel-chromium alloys, Neptune, Rexalloy, Regalloy T, and Vera Bond, were compared and correlated to the alloys' corrosion behavior. The alloys were chosen to be representative of alloys with acceptable and unacceptable Cr levels, with and without Be additions. The results showed that the non-Be-containing alloys exhibited a homogeneous Cr-Mo oxide surface which resulted in more corrosion resistant alloys. The Be-containing alloys were shown to have non-uniform oxide surfaces. Areas on the surfaces of these alloys were low in Cr and O and enriched in Be. The oxide surfaces of these alloys were more easily disrupted and provided little resistance to accelerated corrosion processes. Thus, it was found that not only were the Cr and Mo content of the alloys important for corrosion resistance, but the composition of the surface oxide as well.     

Developing,Simulating, and Researching a Production Process of Long Deformed Semi-Fabricated Aluminum–Magnesium Products with a Varying Scandium Content

The research results of the production of long deformed semi-fabricated products by sheet rolling and direct extrolling from aluminum-magnesium alloys with various scandium content are presented. Computer simulation and physical modeling methods are used and the results are verified by pilot testing. The choice of these materials as objects of research is due to the fact that aluminum alloys of the Al–Mg system doped with scandium have an increased corrosion resistance along with high strength. In this regard, the present work sets up a target of obtaining long deformed semi-fabricated products in the form of sheet metal, bars, and welding wire from Al–Mg alloys, including lean alloyed ones. For computer simulation, the DEFORM-3D software package is used to determine the rational conditions for the hot rolling of large ingots and the deformation modes of the direct extrolling of bars from the alloys under consideration. The technological and power parameters of these processes and the laws of their change are established and justified. The experimental results make it possible to identify marginal values of the force parameters during the physical modeling of the processes under study, as well as to study the structure and properties of deformed, annealed, and welded semi-fabricated products from the alloys under consideration. In addition, the material properties are determined in a quite wide range of temperature, speed, and deformation parameters variations. Based on the experimental and simulation results, recommendations are given for the industrial development of hot rolling of heavy gauge aluminum-magnesium ingots. For this purpose, technological solutions, regulations, and conditions for the production of deformed semi-fabricated products from these alloys are developed and batches of sheet metal with the required mechanical and corrosion properties are obtained.