锅炉受热面管的复合涂层防护技术

针对燃煤电站锅炉受热面管磨蚀严重，导致泄露、爆管等事故而被迫停炉检修的情况，根据受热面管的形状、工况条件和使用环境状况，对电弧喷涂工艺以及对若干用于锅炉抗高温磨蚀的喷涂丝材所制备涂层的微观组织结构、硬度、涂层结合性能以及耐冲蚀磨损性能和高温腐蚀性能等进行了深入的研究。结果表明，以超音速电弧喷涂NiAl丝材作为结合底层、金属-陶瓷材料或高Cr材料作为功能层、并辅以高温封孔的复合涂层制备技术，可提高锅炉运行的可靠性和经济性。     

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。     

防止锅炉高温受热面过热爆管的措施

锅炉"四管"泄露占全部锅炉设备事故的40%～60%,严重影响了电厂安全、经济运行,因此总结"四管"泄露经验,对原因进行了分析和提出了预控措施,用以提高锅炉安全技术运行水平。     

生物质锅炉受热面高温腐蚀分析及对策

双碳政策下,生物质焚烧发热/发电逐渐成为我国能源的重要组成部分。然而,生物质焚烧恶劣的腐蚀环境,对锅炉换热管受热面产生严重的减薄损伤破坏。本文通过分析生物质锅炉的焚烧环境,研究焚烧后飞灰、炉渣以及锅炉管表面腐蚀产物形貌及成分,分析生物质焚烧环境下锅炉管的高温高氯腐蚀耦合冲刷损伤机制,并提出锅炉管延寿防护策略。     

钛表面高温防护涂层研究进展

对高温钛合金及钛铝金属间化合物而言,施加合适的高温防护涂层是目前实现长时间有效高温防护的唯一选择。回顾了钛表面五大高温防护涂层体系的发展现状,即热扩散渗铝(硅)涂层、金属间化合物包覆涂层、氮化物陶瓷涂层、搪瓷涂层以及惰性氧化物陶瓷涂层,总结了这些涂层的高温防护机理、改性方法以及失效机制。现阶段,单一的高温防护涂层体系及其制备方法在钛合金实际应用中依然存在着较大的局限性,设计和发展具有优异综合性能的新型高温防护涂层并发展相应的高效制备方法,仍是高温钛合金防护领域亟待解决的问题。     

高温复合材料表面抗氧化防护涂层研究进展

本文介绍了C/C复合材料高温抗氧化涂层设计的基本要求。综述了高温抗氧化防护涂层体系国内外研究现状以及发展趋势,指出制备高温抗氧化涂层目前存在的问题,提出下一阶段的研究重点。     

锅炉受热面管上涂制金属陶瓷涂层的试验研究

本试验针对锅炉的磨损和腐蚀特性，优化耐磨和防腐涂层材料和工艺，制备出综合性能优异的金属陶瓷涂层，涂层与基体结构强度高，工艺对基体性能无影响，涂层耐磨性能为工体的十多倍，金属陶瓷涂层是解决循环流化床锅炉及其它磨损问题，既经济又可靠的工艺方案，有着广阔的应用前景。     

三种用于锅炉管道涂层材料抗高温氧化性能的研究

对NiCr,Cr3C2金属复合陶瓷涂层材料，FeCrAl涂层材料和国外通用的45CT涂层材料在750℃下的高温氧化动力学规律进行了研究。并和20G钢作了对比。采用扫描电镜以及X衍射仪等对氧化产物的形貌和相组成进行了分析。     

青岛滨海学院钛合金高温防护涂层研究取得新进展

正(2020年3月27日消息)近日,材料腐蚀类国际顶级期刊《Corrosion Science》在线发表学术论文"The effect of Nb and Si on the hot corrosion behaviors of Ti Al coatings on a Ti-6Al-4V alloy",阐释了钛合金高温防护涂层在高温-腐蚀耦合作用下的损伤机制及多合金元素协同作用机理,青岛滨海学院戴景杰博士为第一作者和通讯作者。此文标志着钛合金高温防护涂层研究取得新进展。     

Mn-Co尖晶石涂层对铁素体不锈钢的高温防护

本文针对铁素体不锈钢的高温氧化特性,简要介绍了目前国内外常用不锈钢防护涂层材料、Mn-Co尖晶石氧化物涂层的特性、制备方法以及研究现状;并针对热喷涂技术在Mn-Co尖晶石涂层的应用进行了探讨。在此基础上,通过优化等离子喷涂工艺,在T441不锈钢基体上沉积了致密Mn_(1.5)Co_(1.5)O_4保护涂层,并对该体系的抗长时(1000h)高温氧化性能进行了研究。结果表明:通过等离子喷涂及后续还原/氧化处理技术制备的Mn_(1.5)Co_(1.5)O_4涂层对T441不锈钢基体起到了有效的保护作用,显著提高了T441的抗长时氧化性能。     

热障涂层表面粗糙度对涂层高温性能的影响

通过对热障涂层厚度与其表面粗糙度关系的研究,初步探讨了涂层表面粗糙度对其高温氧化性能、隔热性能和热循环性能的影响,研究表明涂层的表面粗糙度随着热障涂层厚度的增加而增大,并且随着涂层粗糙度的增加,涂层的热循环寿命先增加后减小,而其在高温氧化过程的初期,涂层重量增加迅速,氧化20h后重量增加减缓。     

微纳米 涂层在 介质中的抗泥沙冲蚀性能研究

采用超音速火焰喷涂 (HVOF) 工艺制备了微纳米、 纳米和普通结构 WC-10Co4Cr 金属陶瓷涂层, 测量了涂层的显微硬度、 孔隙率和开裂韧性, 分析了三种 WC-10Co4Cr 涂层在 3.5wt% NaCl 溶液中的腐蚀电位和腐蚀电流密度, 研究了喷涂层在 NaCl 介质中的抗泥沙冲蚀性能, 并探讨了涂层在 NaCl 介质中的泥沙冲蚀机理。 结果表明： 微纳米 WC-10Co4Cr 涂层具有最优异的电化学性能; 相比于纳米、 微米涂层, 微纳米涂层的抗泥沙冲蚀磨损性能分别提高了 38% 和 78%。 微纳米 WC-10Co4Cr 涂层致密的组织结构、 高显微硬度 (1126HV0.3) 和高开裂韧性 (4.66MPa·m1/2) 有效减弱了泥沙冲蚀过程中的机械冲刷作用和电化学腐蚀作用。     

电弧喷涂不锈钢涂层的冲蚀和冲蚀腐蚀磨损性能

在２０钢基体上喷涂３Ｃｒ１３和１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ两种不锈钢涂层，系统研究了它们的抗冲蚀和抗冲蚀腐蚀性能，分析了涂层孔隙和氧化物及力学性能等因素对其耐冲蚀和冲蚀腐蚀性的影响，考察了涂层耐磨性随喷涂工艺参数变化的情况，并对机理进行了讨论。     

钛合金热障涂层高温氧化和热循环性能

分别采用超音速火焰喷涂和大气等离子喷涂工艺,在高温钛合金基体上制备出由Ti-48Al-2Cr-2Nb粘结层和8YSZ陶瓷面层组成的热障涂层.对这两种涂层进行高温静态氧化和热循环实验,结果表明：高温静态氧化后,两种涂层内均形成一层生长氧化层(TGO),该氧化层由Al₂O₃和TiO₂组成,位于粘结层和陶瓷面层之间.大气等离子喷涂制备的涂层经高温氧化后,原有的界面裂纹基本消失;而超音速火焰喷涂制备的涂层在高温氧化过程中,由于TGO过度生长导致界面处仍有裂纹存在.两种涂层在热循环实验后氧含量稍微增加,均没有出现明显的分层现象,表现出较好的抗热震性能。对两种涂层微观组织和高温性能进行对比研究后可知,大气等离子喷涂得到的涂层组织更为均匀致密,抗高温氧化和热循环的性能更好.     

Si对MCrAlY涂层高温性能的影响

本文开展了在1000℃和1050℃条件下CoCrAlSiY涂层高温抗氧化动力学研究,绘制了CoCrAlY、Si含量2%及5%CoCrAlSiY涂层的氧化动力学曲线,研究了300hr氧化试验后涂层氧化膜的构成、涂层组织和β相的分布,初步探讨了Si元素对改善涂层抗氧化性能的作用机理。研究结果表明:Si元素通过影响氧化膜结构及形成动力学条件、抑制了涂层的内氧化发生,对提高CoCrAlSiY涂层在1000℃以上的抗氧化性能作用显著;Si有在晶界处的富集和提高氧化膜应力的趋势,过高的Si的含量会加剧负面效应,对涂层高温抗氧化性能不利。     

纳米氧化锆热障涂层高温性能演变研究

采用大气等离子喷涂技术制备了纳米氧化锆热障涂层。利用FESEM、XRD和拉曼光谱开展了纳米氧化锆热障涂层的微观组织和物相组成的高温演变研究。微观组织分析结果表明,纳米氧化锆热障涂层始终保持着独特的“纳米-微米”双态结构,而其中纳米晶粒大小随着服役温度和服役时间的增加而增大,但仍保持纳米结构;物相分析结果表明,纳米氧化锆热障涂层主要由非平衡四方相组成,并不随服役环境的变化而变化;而拉曼峰形状及位置的变化则进一步揭示了高温服役环境会造成涂层组织缺陷减少和声子散射降低,从而导致热导率的上升。     

等离子喷涂NiCrBSi合金涂层的高温性能

根据高温涂层要求,采用等离子喷涂工艺制备NiCrBSi合金涂层试样,对涂层成分、组织、硬度、粘结强度、冷热疲劳性能、抗热震性能及常温和高温摩擦磨损性能进行了检测,对其结果进行了分析讨论.结果表明:等离子喷涂NiCrBSi合金涂层具有良好的粘结强度和抗高温氧化、耐高温磨损性能.     

可磨耗封严涂层的摩擦磨损和抗冲蚀性能

可磨耗封严涂层在航空发动机中应用广泛,本文对Ni／石墨、AlSi／石墨、Ni／h-BN和AlSi／h-BN涂层的摩擦磨损性能和抗冲蚀性能进行了研究。结果表明：非金属相对涂层的摩擦磨损性能起决定性作用,以石墨为造孔填充相的涂层具有低的摩擦系数和优良的摩擦磨损性能。涂层的抗冲蚀性能取决于涂层的金属相,在冲蚀试验中,AlSi／石墨和AlSi／h-BN涂层在比Ni／石墨和Ni／h-BN涂层表现优异。     

Ni-Fe-Cr基高温合金表面AICrN涂层制备及高温氧化性能

采用阴极弧离子镀法在Ni-Fe-Cr基高温合金表面制备了AlCrN涂层.通过电子扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子谱仪等分析了AlCrN涂层表面和界面的形貌、能谱、物相以及结合能谱,并进行了800和900℃高温氧化实验,研究了AlCrN涂层抗高温氧化性能及其机理.实验结果表明：AlCrN涂层主要成分为Al、Cr和N元素,添加Al元素后表现出较强的AlN择优取向;Al2p峰谱为Al—N和Al—O结合键,Cr2p峰谱为Cr—O和Cr—N结合键,N1s峰谱以Cr—N和Al—N的形态存在,另外含有少量的N—Cr—O和N—Al—O结合键;经过高温氧化后AlCrN涂层表面氧化物为Cr²O³,对高温合金基体有良好的保护作用.     

锅炉受热面结焦原因及预防措施探讨

对以煤做为燃料的电厂锅炉而言,受热面结焦问题时有发生并且处理起来十分棘手,锅炉结焦将对机组运行的安全性和经济性产生不良的影响.水冷壁、过热器受热面结焦导致炉膛出口烟温、蒸汽温度及排烟温度升高,严重时会引起管壁过热、超温,损害受热面的安全.结焦往往是不均匀的,会使过热器热偏差增大.水冷壁处结焦对自然循环锅炉的水循环安全性造成不利的影响.锅炉上部结焦焦块跌落时,可能砸坏水冷壁,影响燃烧的稳定,可能造成灭火.若燃烧器喷口结焦,会影响气流的正常喷射,破坏炉内的空气动力工况,严重时会引起锅炉灭火.如果结焦严重,将会迫使锅炉停止运行,进行除焦.除焦时间较长时,炉膛底部漏入冷风过多,降低燃烧室温度,使燃烧不稳定,甚至灭火.除焦工作是劳动强度很大,危险性较高的劳动,进行除焦增加了运行人员的劳动强度,而且增加了安全隐患.过热器处结焦,使锅炉通风阻力增大,厂用电量上升.结焦会引起受热面超温、锅炉通风不足、蒸发量不足等,可能会限制锅炉出力,使机组被迫减负荷.因此,查找了有关资料,结合我厂燃料情况和机组特性,以及本人的工作经验,对锅炉结焦问题进行了探讨和分析,并提出针对性的技术改进.