液態(tài)金屬在電站鍋爐防磨防爆領域的應用課件

1、Revolution in Material Technology 材料技術革命科盾工業(yè)設備制造（天津）有限公司液態(tài)金屬在電站鍋爐防磨防爆領域的應用演講人： 徐博公司簡介1.技術優(yōu)勢2.應用案例3.應用測試4.上世紀70年代液態(tài)金屬材料誕生公司簡介80年代實現(xiàn)液態(tài)金屬材料產業(yè)化加州理工學院美國航空航天局美國能源部美國國防部90年代Liquidmetal-Coatings LLC將液態(tài)金屬材料成功應用于表面工程領域電力行業(yè)阿爾斯通電力福斯特惠勒南方公司COGENTRIX 能源中美能源公司美國電力石油行業(yè)埃克森美孚英國石油殼牌雪佛龍和史密斯國際國民油井華高格蘭特運動品牌海德運動羅林斯卡拉威高爾夫P

2、ING 高爾夫普利司通史密斯文森本侯根高爾夫克利夫蘭高爾夫國防美國陸軍美國海軍美國空軍美國國防部高級研究計劃局洛克希德馬丁通用動力公司醫(yī)藥行業(yè)強生德普伊手術專業(yè)DLIDEWELL研究室蘋果三星諾基亞摩托羅拉索尼 LG歐克歐 TCL電子產品塑料20th Century鋼鐵19th Century液態(tài)金屬21th Century引領史上第三次材料革命一項讓我們生活發(fā)生改變的發(fā)明Liquidmetal- Coatings LLC液態(tài)金屬涂層的領導者 子公司世界分布：美國 韓國 中國 世界上最早擁有非晶技術并成熟應用于諸多領域致力于研究制造液態(tài)金屬材料長達30年擁有70項涵蓋成分、工藝以及應用的專利授

3、權眾多的專利申請，不斷擴大的專利數量198420022013應用領域包括石油鉆探、天然氣鉆探、石油煉化、燃煤發(fā)電、水力發(fā)電、核電、鋼鐵鍛造、軍工設備、煤礦機械、船舶制造及修復、化工設備、汽車、火車、航空航天等領域 .【科盾（天津）】 是美國液態(tài)金屬涂層科技公司 (Liquidmetal- Coatings LLC)唯一授權的中國區(qū)（亞太區(qū)）總部公司.天津經濟技術開發(fā)區(qū)第九街80號豐華 園廠房二期4號廠房.使用 Liquidmetal液態(tài)金屬材料為中國市場提供應對腐蝕、侵蝕和磨損問題的解決方案.服務銷售研發(fā)生產Liquidmetal科盾技術優(yōu)勢研發(fā) 能力Liquidmetal總部 清華大學 中船

4、重工等多家大學和科研院所關鍵設備從美國引進總部特派技術人員來華指導設備 優(yōu)勢涂裝材料全部來源于美國總部材料 優(yōu)勢Liquidmetal- Coatings公司的ARMACOR產品擁有一個超強的技術核心團隊NEIL PATON, PH.D.首席技術官(LQMT)；TAB董事長WILLIAM JOHNSON, PH.D.教授，加州理工學院MERTON FLEMINGS, PH.D.教授，麻省理工學院PROFESSOR WILLIAM NIX, PH.D.斯坦福大學MICHAEL ASHBY, PH.D.劍橋大學經驗 & 專業(yè)低價格性能低鍛造加工鈦鑄鈦不銹鋼鑄鋼鑄鋁塑料中高中高liquidmetal

5、打破了當今工業(yè)材料的性價比規(guī)律金屬熔融狀態(tài)傳統(tǒng)金屬結構傳統(tǒng)金屬固化隨溫度降低： 相變 晶化 原子有序排列 晶界薄弱部位Liquidmetal-Coatings LLC 特有固化工藝： 無相變 非晶化 原子無序排列 非晶金屬結構什么叫Liquidmetal（液態(tài)金屬）？Liquidmetal優(yōu)勢機理晶態(tài)結構腐蝕介質非晶態(tài)結構Liquidmetal主要特性 獨特的非加工硬化特性 高硬度（max.HRC75） 較佳的抗熱沖擊性能 （650/100cycle） 耐高溫可達800 低溫可達零下40 低摩擦系數（0.09-0.11） 光潔度：小于0.4m(美國標準) 壓縮型材料，磨損過程中不易剝落 柔韌性

6、或彈性是鈦合金材料：3倍 在酸性液體、氣體以及海水腐蝕環(huán)境 中均體現(xiàn)出較低的失重率液態(tài)金屬高強度 高硬度 耐高溫抗磨減摩 耐腐蝕 抗汽蝕屈服強度強度重量比彈性應變極限硬度 鋁合金 銅合金 鈦合金 不銹鋼 liquidmetal 鋁合金 銅合金 鈦合金 不銹鋼 liquidmetal 鋁合金 銅合金 鈦合金 不銹鋼 liquidmetal 鋁合金 銅合金 鈦合金 不銹鋼 liquidmetal應變（%）應力（MPa）Liquidmetal與其它材料間的性能比較LiquidmetalTimax彈性勢能（鎳鉻鐵合金）（低碳鋼）（熱膨脹系數）Liquidmetal-Coatings的產品和應用TWAS

7、HVOF平均結合強度： 6525PSI（45MPa）平均結合強度：10150PSI（70MPa）堆焊激光熔覆（微米粒子涂層）（優(yōu)秀的防腐蝕性能）（卓越的壓縮性）（耐高溫性）（基材表面形貌）（基材）耐腐蝕合金 PS: Ti合金 不銹鋼liquidmetalLiquidmetal-Coatings的ARMACOR產品的最佳適用領域磨損工況腐蝕工況并存硬質合金 PS: 碳化鎢WC 高Cr合金 ARMACOR最佳工況主要應用領域業(yè)務介紹貿易類業(yè)務制造類業(yè)務材料：ARMACOR液態(tài)合金產品設備：各種噴涂設備技術：涂裝技術柱塞：用于各種往復泵葉輪：用于各種離心泵球閥服務類業(yè)務火力發(fā)電：鍋爐四管 脫硫塔 煙

8、囪水力發(fā)電：水輪機葉輪食品醫(yī)藥：大型反應罐體應用案例 石油行業(yè) 電力行業(yè) 汽車、化工、醫(yī)藥等行業(yè)石油鉆探：耐磨帶 扶正器 萬向軸石油煉化：柱塞 葉輪 球閥火力發(fā)電：CFB、高含硫鍋爐四管 脫硫漿液循環(huán)泵部件水力發(fā)電：水輪機葉輪引擎部件，球鉸接頭、反應罐火力發(fā)電鍋爐內水冷壁磨損形貌過渡區(qū)磨損澆注施工異常磨損鰭片局部突起磨損角部磨損ARMACOR產品使用后形貌運行4年后運行8年后運行6個月后運行12個月后對比圖其他涂層ARMACORTWAS 0.3mm運行6個月后運行12個月后其他涂層運行6個月后運行24個月后其他涂層運行6個月后運行24個月后華電內蒙集團烏達電廠火力發(fā)電CFB鍋爐水冷壁使用壽命是

9、普通材料的3倍以上運行36個月后運行36個月后ARMACOR涂層在一個大修期內(4年)為華電烏達電廠節(jié)省成本統(tǒng)計火力發(fā)電CFB鍋爐水冷壁項 目數量單位單價合計備注噴涂費用100m22300元23萬元1年補噴2次費用802m22300元36.8萬元1個大修周期補噴涂費用640m22300元147.2萬元1個大修周期內的全部噴涂費用740m22300元170.2萬元初噴及補噴停爐1次直接費用40萬元40萬元點火及檢修損失停爐1次間接損失5天18萬元90萬元少發(fā)電損失1年停爐2次直、間接損失260萬元1個大修周期停爐直、間接損失1040萬元合計（1個大修周期）1210.2萬元運行時間：6個月測量位置

10、：防磨梁以上35cm處迎風面減薄量：小于0.1mm運行6個月后對比圖其他涂層ARMACOR內蒙古京海電廠火力發(fā)電CFB鍋爐水冷壁火力發(fā)電高含硫鍋爐水冷壁美國AES Hawaii電廠噴涂前TWAS 0.4-0.5mm運行18個月后運行18個月后使用爐料為印尼產煤 使用壽命為美國45CT產品的2倍ARMACOR45CT耐硫離子腐蝕+-與硫的共晶溫度+FeS-982-Ni3S2-593Ni含量+Nil-50%附著性能+壓縮性材料-伸張性材料熱膨脹系數+9.8-14.510-6m/+11.8-15.510-6m/硬度+60HRC-34HRC原子排列結構+非晶非晶率60%-晶體孔隙率+3%+1-5%45

11、CT運行12 個月后運行12 個月后運行12 個月后運行12 個月后TWAS 0.4-0.5mmTWAS 0.4-0.5mm火力發(fā)電高含硫鍋爐水冷壁廣西柳州電廠ARMACOR與美國45CT性能對比運行18個月后火力發(fā)電生物燃料鍋爐水冷壁美國AES Mendota生物電廠底灰：堅硬粗塊粉煤灰：大量的S、Cl旋風除塵器：小顆粒、少量S使用壽命為普通材料2-3倍火力發(fā)電生物燃料鍋爐水冷壁國能成安生物電廠噴涂施工噴涂施工噴涂后噴涂后爐外噴涂施工TWAS 0.3mmTWAS 0.3mm覆蓋ArmaGuard陶瓷涂層火力發(fā)電施工質量保障優(yōu)質的輔料棕剛玉結合面：Ra6.3 Sa3專業(yè)的安全管理程序質量控制&

12、質量保證先進的噴涂設備與技術訓練有素、經驗豐富的施工團隊10-12m2/8h的施工速率AES Hawaii （生物燃料）AES MendotaAlstom ACE COGENAllegheny Energy ServiceAPS Four Corners Power PlantAir Products&ChemicalsAlberta PowerArkansas Pwr&LightBituminous Energy（廢棄物）Boise CascadeCajun ElectricCogentrixColmack（生物燃料）Dayton Light&PowerGeorgia PowerGilber

13、ton Power（草桿）Houstion Light&PowetIndiana-MichiganLakeland PowerLouisville Gas&ElectricLower Colorado RiverMidwest PowerMonongahela Power Morgantown Energy AssociatesNothern States PowerN.Y State Gas&EletricOdgen Martim（固體廢棄物）PH Glatfelter（煤、樹皮）PacificorPortland General ElectricPOSDEFPotomac Electric

14、&Power Rio Bravo FresnoTampa ElectricTennessee EastmanTexas/New MexicoThermo Energy System（生物燃料）Tri-StateTVAUC Operating Services（生物燃料）火力發(fā)電鍋爐水冷壁防護涂層國外的應用廠家火力發(fā)電煤粉燃燒器預熱噴嘴噴涂前HVOF 0.635mm美國福斯特惠勒北美使用壽命為以前的3倍目前在我廠進行批量生產噴涂后運行24個月后噴涂后運行24個月后TWAS 0.4-0.6mm運行18個月后運行18個月后火力發(fā)電脫硫漿液循環(huán)泵葉輪、引入蓋大唐戶縣二電廠使用壽命可達之前3-4倍火力發(fā)

15、電業(yè)內認證陜西戶縣二發(fā)電廠陜西灞橋發(fā)電廠陜西渭河發(fā)電廠陜西韓城第二發(fā)電廠張家口發(fā)電廠甘肅靖遠發(fā)電廠甘肅連成發(fā)電廠山西柳林發(fā)電廠山西耀光發(fā)電廠山西陽城發(fā)電廠大唐西固發(fā)電廠河北裕華發(fā)電廠寧夏西夏熱電廠寧夏大壩發(fā)電廠江蘇呂四電廠四川江油電廠華能營口電廠等水力發(fā)電水輪機葉輪室四川銅街子電站 #4機組噴涂前TWAS 0.4-0.5mm運行使用12個月后無大面積剝落 無汽蝕 無明顯減薄有效保護轉輪室基體水力發(fā)電水輪機葉輪室四川銅街子電站 #1機組正在運行使用過程中TWAS 0.4-0.5mm電力行業(yè)國內施工項目統(tǒng)計電廠名稱種類機組容量施工時間施工位置華電內蒙古烏達電廠CFB150MW2013年4月受熱面重

16、點磨損區(qū)域華電內蒙古烏達電廠CFB150MW2013年9月受熱面重點磨損區(qū)域華電內蒙古烏達電廠CFB150MW2014年4月受熱面重點磨損區(qū)域廣西柳州電廠煤粉爐220MW2014年8月受熱面重點S2-腐蝕區(qū)域內蒙古京海電廠CFB300MW2014年10月受熱面重點磨損區(qū)域華電內蒙古烏達電廠CFB150MW2014年10月受熱面重點磨損區(qū)域內蒙古京泰電廠CFB300MW2014年12月受熱面重點磨損區(qū)域神華神東陽光店塔電廠CFB300MW2015年4月受熱面重點磨損區(qū)域華電包頭發(fā)電公司煤粉爐150MW2015年4月受熱面重點結焦、腐蝕區(qū)域；燃燒器兩側山西京玉發(fā)電公司CFB300MW2015年6月

17、受熱面重點磨損區(qū)域；修復掉塊區(qū)域華電內蒙古烏達電廠CFB150MW2015年6月受熱面重點磨損區(qū)域；結交區(qū)域東海拉爾電廠CFB50MW2015年7-9月受熱面重點磨損區(qū)域山東魏橋（鄒平）鋁電煤粉爐300MW2015年12月受熱面重點結焦腐蝕和吹損區(qū)域國能成安生物電廠生物質爐30MW2016年1月過熱器；水冷壁重點S2-、Cl-腐蝕區(qū)域國能高唐生物電廠生物質爐30MW2016年1月過熱器重點S2-、Cl-腐蝕區(qū)域清華大學黃磷尾氣燃燒爐掛件對比腐蝕實驗氣氛：黃磷尾氣（PH3、P4、H2S、 HF、COS、CS2等腐蝕氣體）溫度：716時間：775h清華大學黃磷尾氣燃燒爐掛件對比腐蝕實驗N1: 20

18、號鋼HVOF噴涂ARMACORN2: 1Cr18Ni9Ti HVOF噴涂ARMACOR應用測試N1高溫腐蝕后ARMACOR高溫腐蝕后N1高溫腐蝕前ARMACOR高溫腐蝕前HF+HNO3未見晶界王水腐蝕未見晶界清華大學腐蝕實驗清華大學腐蝕實驗沒有噴涂ARMACOR的20號鋼被王水腐蝕后的微觀形貌表面出現(xiàn)晶界腐蝕現(xiàn)象降低材料設計強度降低材料使用壽命涂層：HVOF ARMACOR腐蝕介質：H2SO4（40wt%）腐蝕方式：浸泡腐蝕腐蝕時間：16h腐蝕前 200腐蝕后 200中船重工天津修船技術研究所腐蝕試驗涂層：HVOF ARMACOR腐蝕介質：ClO2（3.2g/L）腐蝕方式：浸泡腐蝕腐蝕時間：90h腐蝕前腐蝕后中船重工天津修船技術研究所腐蝕試驗腐蝕介質：H2SO4（95-98wt%） 腐蝕方式：浸泡腐蝕 腐蝕時間：5min中船重工天津修船技術研究所腐蝕試驗 TWAS 45CTTWAS 45CTTWAS ARMACORTWAS ARMACORHVOF ARMACORHVOF ARMACOR腐蝕介質：2