Antislijtagetechnologie en spuitproces voor waterwand van CFB circulerende wervelbedketel

Er zijn talloze fabrikanten van thermisch spuiten op de huidige markt, waaronder supersonische elektrische boog-thermisch spuiten op grote schaal wordt toegepast voor anticorrosieve en slijtvaste thermische spuitbehandeling op metalen oppervlakken.

Naast de door ons ontwikkelde anti-slijtage balken, blauwe modder, oppervlaktelassen en anti-slijtage technologie voor stromingsgeleidingsplaten, was thermisch spuiten ooit een zeer populair anti-slijtage proces voor waterwanden van CFB circulerende wervelbedketels.

Op grote schaal toegepaste thermische spuitmethoden omvatten vlamspuiten, elektrische boogspuiten, plasmaspuiten, detonatiespuiten en supersonisch spuiten. Hun technische kenmerken en toepassingsgebieden zijn als volgt uitgewerkt:

Het wordt geïmplementeerd via vlammenspuitpistolen. Vlammen op hoge temperatuur, gegenereerd door oxy-acetyleenverbranding, smelten de spuitmaterialen, en omringende perslucht spuit gesmolten materialen of deeltjes zodat ze zich aan het substraatoppervlak hechten. Dankzij de eenvoudige bediening en ongecompliceerde apparatuur wordt deze technologie veel gebruikt in de industrie, waaronder draadvlamspuiten en poedervlamspuiten.

Twee verbruikbare metalen draden die als spuitmateriaal dienen, worden geëlektrificeerd om kortsluiting te veroorzaken en een continue elektrische boog te genereren, waardoor de draaduiteinden smelten. Een snelle koude luchtstraal vernevelt het gesmolten metaal en spuit het op het substraatoppervlak. Coatingdraden worden automatisch aangevoerd door draadaanvoerwielen. Wanneer er grote stroom tussen de twee draden stroomt, ontstaat er een elektrische boog die de draden snel doet smelten, en perslucht breekt het gesmolten metaal in kleine druppeltjes om coatings op het oppervlak van het basismateriaal te vormen.

Gelijkstroomboogontlading ioniseert argon, stikstof, helium en andere gassen op hoge temperatuur gedeeltelijk in ionenstralen. Gas op lage temperatuur stroomt rond de boogzone en vormt een thermisch krimpeffect, waardoor het booggedeelte kleiner wordt en de energiedichtheid en stroomdichtheid toenemen, waarbij de maximale temperatuur 20.000 ℃ bereikt. Het is toepasbaar op poedervormige coatingmaterialen. Het plasmaspuitpistool zet elektrische energie om in thermische energie om een ​​plasmastraal met hoge temperatuur en hoge snelheid te produceren met een temperatuur tot 50.000 ℃, die alle spuitmaterialen kan smelten.

Dankzij de ultrahoge temperatuur en de regelbare atmosfeer kan het verschillende metalen, oxiden en andere materialen met een hoog smeltpunt spuiten. Vacuümplasmaspuitapparatuur die in het afgelopen decennium is ontwikkeld, heeft de coatingcategorieën uitgebreid, de coatingkwaliteit verbeterd en nieuwe materiaalsynthese en oppervlaktemodificatie gerealiseerd.

Het maakt gebruik van de energie die vrijkomt bij de ontploffing van gemengd brandbaar gas en zuurstof. Verbranding en ontploffing genereren warmte-energie en schokgolven; Door hitte smelt spuitpoeder, terwijl schokgolven gesmolten poeder met een snelheid van 700-800 meter per seconde op werkstukken werpen om coatings te vormen.

Het belangrijkste voordeel ligt in de ultrahoge vliegsnelheid van deeltjes en de sterke kinetische energie, geschikt voor het spuiten van metalen, cermets en keramische materialen. Het wordt echter niet veel gebruikt in binnen- en buitenland vanwege de hoge apparatuurkosten, het harde geluid en de oxiderende werksfeer.

Afkorting voor High Velocity Oxygen Fuel-spuiten. Gasvormige of vloeibare brandstoffen zoals waterstof, propaan en propyleen worden gemengd met zuurstof onder hoge druk en verbrand in specifieke verbrandingskamers of mondstukken om een ​​vlamstroom op hoge temperatuur en hoge snelheid te vormen, die smelt en poedermaterialen versnelt om coatings op werkstukoppervlakken te vormen.

Door gebruik te maken van oxy-propaan of oxy-propyleen als brandstof, verdubbelt de spuitsnelheid de snelheid van het geluid, en de snelheid van gesmolten poederdeeltjes kan 400 meter per seconde bereiken, vier keer zo hoog als bij vlamspuiten en twee keer zo hoog als bij plasmaspuiten. De gevormde coatings zijn dichter en hebben een hogere hechtsterkte, ideaal voor het spuiten van carbidecoatings. De ultrahoge deeltjesbotssnelheid verbetert de hechtsterkte, hardheid, compactheid en slijtvastheid van coatings aanzienlijk.

1. Materiaaloppervlak voorbehandelen: reinigen, zandstralen en drogen
2. Spuit composietlegeringspoeder met meerdere elementen op het oppervlak met HVOF-apparatuur (afstand pistool-werkstuk: 17-23 cm, bewegingssnelheid pistool: 27-35 m/min, methaanstroom: 35-45 l/min, zuurstofstroom: 35-45 l/min, stikstofstroom: 24-34 l/min, stroom legeringspoeder: 35-45 g/min)
3. Laserbestraling uitvoeren

Dit proces kan de microstructuur van lasercladlagen verfijnen en homogeniseren, scheuren, poriën en andere defecten elimineren en de algehele kwaliteit van cladlagen aanzienlijk verbeteren.

Een elektrische boog smelt continu toegevoerde draadmaterialen aan de draaduiteinden. De supersonische luchtstroom, versneld door het Laval-mondstuk, vernevelt gesmolten draden tot fijne en gelijkmatig verdeelde deeltjes om coatings op werkstukken te vormen. Gesmolten deeltjes worden met het basismateriaal gecombineerd via mechanische, fysieke en metallurgische binding met een bindingssterkte van meer dan 60 MPa.

Vergeleken met gewoon elektrisch boogspuiten en vlamspuiten, beschikt het over een snellere deeltjesvliegsnelheid, hogere hechtsterkte, lagere porositeit, uniforme en dichte coatings. De oppervlaktetemperatuur van werkstukken wordt tijdens de constructie onder de 100 ℃ gehouden zonder vervorming van het werkstuk, om hoogwaardige coatings te bereiden. Het is een continu proces waarbij smelten, verstuiven en neerslaan worden geïntegreerd.

Er zijn onvermijdelijk poriën in thermisch gespoten coatings, zelfs HVOF-slijtvaste coatings hebben een porositeit van 0,1% ~ 0,9%. In vochtige omgevingen is het basismateriaal gevoelig voor corrosie, wat kan leiden tot loslaten van de coating en defecten aan de apparatuur. Het speciale afdichtingsmiddel voor thermisch gespoten slijtvaste coatings kan de corrosieweerstand en smering van slijtvaste coatings effectief verbeteren.