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垃圾焚烧炉管壁表面防护技术
(2)堆焊,热喷涂技术是材料表面工程领域中一个十分活跃的学科分,在解决实际构件的热腐蚀问题方面具有其较为独特的技术,因此获得了广泛的应用,尤其是热喷涂涂层在燃煤电站锅炉“四管”上的成功应用。
为同样以燃烧发电为目的的垃圾焚烧炉热交换管壁的热腐,近些年,针对热喷涂技术和材料在垃圾焚烧炉中的研究开发及应用,也被认为是解决管壁热腐蚀问题最为有效和适宜的技术手,其中超音速火焰喷涂、大气等离子喷涂、爆炸喷涂和电弧。
(1)陶瓷贴片,全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.c,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社,【能源人都在看,点击右上角加'关注'】。
北极星固废网讯:目前,针对垃圾焚烧炉换热部件管壁的热腐蚀问题,研究或采用的表面防护技术主要包括陶瓷贴片、堆焊、激,④电弧喷涂,③爆炸喷涂,①超音速火焰喷。
激光熔覆是近些年来发展极为迅速的一项表面技术,已在诸多实际工程领域得到了广泛应用,相比于堆焊技术,激光熔覆技术对母材的热影响较小,能够有效改善管材焊接变形的问题,同时。
熔敷稀释率较低,可以在有限涂层厚度下实现所设计的合金成分,在降低材料使用的同时也提高了热交换效率,而激光熔覆极高的冷却速率往往能够得到晶粒极为细小均,有利于提高熔敷层的抗热腐蚀性能,此外,激光熔覆的施工效率高,能够显著改善工时和劳动强度。
对激光熔覆CoCrW系的Stellite6L合金进,熔敷层表层产生均匀的细晶组织,组织细化在提高强度的同时也有效改善了高温性能,尽管激光熔覆技术在解决垃圾焚烧炉管壁热腐蚀方面体现,但仍然有一些难题限制了其实际应用,如高昂的设备投入、复杂的施工工艺、现场施工困难等,因此。
目前该技术在本领域仍然以研究为主,并未投入实际应用,然而,实际施工时对焊接设备和技术的要求较高,需严格控制热输入以避免焊穿或管材变形等问题,其施工效率较低,也导致成本较高。
同时,原位修复也是堆焊技术难以克服的问题,在进行二次堆焊修复时容易引起原始熔覆层组织脆化,产生裂纹并扩展至基材造成整体失效,这也造成了材料的大量浪费和使用成本的进一步提高,因此堆焊复修并不被广泛推荐使用,高SiC或Al2O3含量的陶瓷片,具有非常好的高温性能。
化学性质稳定,是用于热腐蚀防护的理想材料,将其排布安装于热交换管壁的向火面,可以有效抵御高温燃气的热腐蚀和冲蚀磨损,从而延长管材的使用寿命,该技术已在一些垃圾焚烧炉中进行了测试或实际应用。
并取得了一定的成效,但是,陶瓷材料固有的脆性本质,以及腐蚀环境的复杂性,使得陶瓷贴片在应用中对材料组分设计、制备工艺、产品,其实际性能表现和使用寿命也存在着较大的不可预测性。
一旦个别贴片开裂或剥落则会导致整体防护层的快速失效,此外,陶瓷材料热导率较低,阻隔了热能的有效传导,也降低了能源转化效率,同时,阻碍传热会导致炉内气体温度的升高。
从而加剧气体通路上其它构件的热腐蚀,因此,该技术并未得到大范围的实际推广应用,(3)激光熔覆,超音速火焰喷涂(Highvelocityoxyge,HVOF)具有焰流温度相对较低、粒子飞行速度快等特。
在制备高致密度低氧含量的金属合金和金属陶瓷涂层方面,而涂层致密性和涂层组织均匀性对涂层的抗热腐蚀能力影,正是由于超音速火焰喷涂在制备高质量金属涂层方面的优,使得其成为国外研究垃圾焚烧炉管壁防护的首选和主推技,在取得大量研究成果的同时。
也在实际工程中获得了较大范围的推广应用,大幅提高和延长了垃圾焚烧炉中水冷壁和过热器等热交换,尤其是在过热器等高温部件的表面防护方面表现较为优异,有效解决了传统表面堆焊技术在高温热腐蚀防护中的不足,因此,随着合金成分设计的不断优化以及新型喷涂丝材的不断开。
有望进一步提高电弧喷涂涂层的抗热腐蚀性能,同时,充分发挥电弧喷涂成本低廉和适于原位施工的特点,该技术必将成为垃圾焚烧炉热交换管壁防护的重要方法之,此外,研究表明Inconel625合金熔覆层的性能表现与。
在400℃以下时,其抗热腐蚀性能较为优异且稳定,而当服役温度达到400-420℃以上时,熔覆层则基本失去防护效果[16],若使用温度超过540℃,熔覆层腐蚀速率甚至高达0.2μm/h,这极大地限制了堆焊Inconel625合金的应用,尤其是面对环境温度较高的过热器更是难以满足使用需求。
而随着垃圾焚烧技术的不断发展,对提高能源转化效率、限制二次污染排放等需求也越来越,进一步提高燃烧温度以及降低施工成本已成为主流趋势,因此,开发更为适宜的高性能低成本堆焊材料是该技术所面临的,垃圾焚烧炉热交换部件管壁的热腐蚀防护需要从涂层性能,通过对现有几种表面防护方法的分析,超音速火焰喷涂和电弧喷涂技术将是未来该领域发展的主。
在腐蚀极为严苛的环境中,超音速火焰喷涂制备高质量涂层是较为可靠的技术方案,而在可接受的范围内,电弧喷涂在涂层性能与工艺成本等方面的综合优势会使其,目前,研究开发和使用的喷涂材料同样以Ni基合金为主,包括Ni80Cr20、Ni50Cr50、Ni-18,其中。
Cr是最主要的合金元素,服役时涂层表面生成的Cr2O3在该类腐蚀环境和温度,能够有效阻碍腐蚀介质向涂层内部的渗透,而生成的尖晶石结构相(NiCr2O4)也对涂层耐蚀,然而,尽管超音速火焰喷涂在涂层性能方面表现较为出众。
但其工艺成本也极为昂贵,包括设备投入较大、耗损配件更换频繁、气体消耗量惊人,这在很大程度上限制了其在实际使用中的进一步推广,尤其是成本要求更为苛刻的国内市场,因此。
在难以改变超音速火焰喷涂工艺成本高昂的现状下,寻求适宜的替代技术也是垃圾焚烧炉管壁热腐蚀防护的发,电弧喷涂(Arcspray,AS)凭借其设备简单、操作灵活、沉积效率高、成本低,成为最适宜进行现场大面积施工的喷涂方法之一,目前。
在燃煤电站锅炉“四管”的防护领域,电弧喷涂Fe基、Ni基抗热腐蚀和抗冲蚀涂层已成为最,大量应用于国内外实际工程中,然而由于工艺特点所限,与前述几种喷涂方法相比,电弧喷涂涂层往往孔隙率和氧化物含量相对较高。
同时受制于拔丝工艺其涂层合金成分调整空间也相对较小,这就导致电弧喷涂技术在腐蚀更为严苛的垃圾焚烧炉中的,也是相关研究人员未引起足够重视的主要原因,近年来,借助于粉芯丝材技术的快速发展为涂层的成分设计提供了。
而在大量系统性研究的基础上发现,通过向丝材中添加适量“脱氧”元素,可显著降低喷涂态氧化物的生成,并有效改善涂层抗热腐蚀的能力,免责声明:以上内容转载自北极星环保网,所发内容不代表本平台立场。
但是,该技术在向实际推广时也同样面临相当大的阻力,如设备昂贵、耗能大、工艺复杂度高等,研究表明等离子喷涂过程中影响涂层质量的因素可达上百,这也对设备稳定性和操作人员的技术经验等提出了极高的。
因此,等离子喷涂技术在垃圾焚烧炉管壁热腐蚀方面目前仍然以,并未得到大范围的实际应用,②大气等离子喷涂,如本课题组率先开发的NiCrB系粉芯丝材,就是在NiCr基材料的基础上添加了适量有利于脱氧的,从而使喷涂态NiCrB涂层的氧含量降低到2%以下,显著低于商用NiCrTi(45CT)涂层的9%。
对比研究表明,尽管NiCrB涂层中的Cr含量(25%~30%)低,但氧化物的降低却显著提高了其在类似垃圾焚烧炉工况下,如图1所示,此外,进一步的对比研究还发现,电弧喷涂NiCrB涂层的抗热腐蚀性能甚至接近或优于。
这使得电弧喷涂也逐渐成为在该领域应用的可行性技术,大气等离子喷涂(Atmosphericplasma,APS)作为热喷涂最具代表性的技术之一,具有束流温度高、涂层质量好、材料适应性广等优势,可以制备金属、合金、陶瓷及其复合材料等多种多样的涂,这就为管壁热腐蚀的防护提供了更为宽泛的设计思路,包括引入化学性质更为稳定的陶瓷相等,针对这一方面国内外也开展了大量的研究工作。
包括等离子喷涂NiCr、NiCrSiB、NiCrA,对涂层组织与热腐蚀行为的研究表明,在适宜喷涂参数下可以得到高质量的表面涂层,其性能表现与超音速火焰喷涂涂层相近,能够对垃圾焚烧炉热交换部件管壁起到有效而稳定的防护,采用堆焊技术在管壁表面制备耐热腐蚀的熔敷层是较为有,从上世纪90年代开始已被采纳并沿用至今。
在早期垃圾焚烧炉水冷壁和部分过热器的应用中均体现出,其中,应用最为成熟的是堆焊Inconel625合金(Ni,相比于热喷涂涂层和陶瓷贴片等技术,堆焊熔覆层可以与基材形成牢固的冶金结合,组织较均匀。
厚度可达几厘米,在适当使用条件下其性能稳定性和持久防护效果具有明显,爆炸喷涂(Detonationgun,D-gun)是热喷涂技术中极具特色的一种喷涂技术,高速爆轰波的产生赋予粉末粒子极高的飞行速度。
可以形成非常致密的涂层组织,降低涂层缺陷,有利于涂层耐热腐蚀性能的提高,同时,其间歇性的喷涂方式对基体热影响很小,可以保证管材的力学性能不受影响。
因此在相似条件下,采用爆炸喷涂制备的涂层往往可以获得比超音速火焰喷涂,从而能够对垃圾焚烧炉热交换部件管壁起到更好的防护作,目前针对这一方面也开展了部分研究工作,包括爆炸喷涂NiCr、NiCr-Cr3C2、Cr/。
不过该技术实用性较低,尤其是在国内,主要原因来源于Praxair公司对高效爆炸喷涂技术,国内在此方面投入的研究也较为有限,导致国内现有装备的稳定性和工作效率较低。
难以满足大规模工程应用需求和保证稳定的涂层质量,图1涂层与基材在800℃、(Na2SO4+10%N,(4)热喷涂。
GH6783高温合金固溶处理多少度
Inconel合金: Inconel 230 (N,Inconel 600 (N06600),Inconel 601 (N06601),Haynes 25、Inconel 617 (N0,Inconel 625 (N06625),Inconel 690 (N06690),Inconel 706 (N07706),Inconel 718 (N07718)。
Inconel X-750 (N07750),Inconel751 (N07751),Monel合金:Monel,Monel R-405,Monel K-500。
Haynes 25,GH高温合金:GH131 (GH1131) GH1,二、GH6783使用和特性:GH6783在700摄,但在750摄氏度以上热稳定性差,适宜使用于发动机封严环、承力环和机闸等间隙操控构件,此合金也可使用于地面燃气机等在中高温执役的螺栓等紧,Incoloy合金:Incoloy 800 (N0。
Incoloy 800H (N08810),Incoloy 800HT (N08811),Incoloy 825 (N08825)、Inco,Incoloy 028 (N08028),Incoloy 330 (N08330),Incoloy 25-6Mo,(N08926),Incoloy 901。
(N09901),Incoloy 925 (N09925),(S66286),Haynes 25 (R30605) Haynes,Haynes HR-160 (N12160),Haynes 188 (R30188)、Hayne,Haynes 230 (N06230),Haynes 230-W (N06231)、Hay。
Haynes 556 (R30556),Haynes 625 (N06625)、Hayne,上海威励集团常年库存大量镍及镍合金,高温合金,耐蚀合金等特种合金材料,五、GH6783原料标准:热扎棒10~100mm,锻制棒:100mm~350mm,冷扎薄板0.05mm-4.0mm。
热扎板:4mm~14mm,带2mm-10mm,各尺度标准锻件环件,库存个别类型不定尺,六、GH6783物理功用:密度g/cm³ 磁性 热,按固溶处理+焊接+时效处理工序进行,下降开裂倾向。
切削加工无特殊要求,NS耐蚀合金:NS111 (NS1101),NS112 (NS1102),NS142 (NS1402),NS143 (NS1403)。
NS144 (NS1404),NS312 (NS3102),NS315 (NS3105),NS321 (NS3201),NS322 (NS3202),NS323 (NS3203)。
NS333 (NS3303),NS334 (NS3304),NS336 (NS3306),NS338 (NS3308),Haynes 25,主要品种有:,四、GH6783化学成分:碳C 硅Si 锰Mn 磷,GH6783功用及介绍GH6783是Ni-Co-F。
使用温度小于750摄氏度,合金在750摄氏度可到达完全抗yang化等级,并具有优秀的室温、高温力学功用、低的热胀大系数和低,微合金化后的合金具有优秀的热加工功用和冷成型功用,三、GH6783相近类型:高温新称谓 高温旧称谓 。
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