超音速火焰噴涂技術(shù)方案

1、超音速火焰噴涂技術(shù)方 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 超音速火焰噴涂技術(shù)方案0 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 一、噴涂材料及主要技術(shù)指標(biāo) 0 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1、涂層主要技術(shù)指標(biāo)0 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2、NiCr-CBQ粉末材料說明：0 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 二、施工工藝0

2、HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1、施工條件0 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2、施工工藝流程：1 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 三、超音速火焰噴涂設(shè)備與技術(shù)說明 2 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 1、設(shè)備簡介：2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2、系統(tǒng)特點：2 HYPERLINK l bookmark24 o Current D

3、ocument 3、技術(shù)簡介：3 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 4、在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用.3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 四、質(zhì)量要求.4 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 五、監(jiān)督與驗收4超音速火焰噴涂技術(shù)方案一噴涂材料及主要技術(shù)指標(biāo)1、涂層主要技術(shù)指標(biāo)主要成份：NiCr 25%左右Cr3c2 75%左右厚 度:0.15-0.20mm左右焰流速度：2100m/s粒子速度：500 600m/s結(jié)合強度：70MPa硬 度：HRC69孔隙率：

4、噴涂溫度：150工件變形性：不變形，不改變母材表面金相組織和理化性能2、NiCr-Cr3c2粉末材料說明：NiCrCr3c2是由金屬合金粘結(jié)相NiCr與陶瓷硬質(zhì)相Cr3c2組成的復(fù)合 材料，因此具有陶瓷的硬度高、耐磨性好、抗高溫氧化性能優(yōu)越的特點，同 時還具有金屬基韌性高等特點，是最重要的高溫耐磨涂層材料，而超音速火 焰噴涂工藝是制備高性能NiCrCr3c2涂層的最重要方法之一.二、施工工藝1、施工條件為了作好施工準(zhǔn)備工作，具施工需要具備以下條件：電源：380V 20KW 三相交流電冷卻方式：水冷（到工作面時工作壓力大于 0.2MPa）空氣壓力及流量：00 75MPa 440L/min丙烷、氧

5、氣、氮氣、氫氣等噴涂工件的位置離主機放置位置的距離不超過 15m提供施工部位所需的腳手架2、施工工藝流程：表面預(yù)處理-噴砂作業(yè)-噴涂作業(yè)-預(yù)測厚度-自查、清場表面預(yù)處理、噴砂作業(yè)：采用14目-16目金剛砂對工件表面進(jìn)行噴砂，噴砂結(jié)束后，經(jīng)廠方水壓實 驗，如有漏水現(xiàn)象必須重復(fù)以上步驟進(jìn)行修復(fù)處理 ，直至噴砂后無缺陷，達(dá)到表面 干燥、無灰塵，表面清潔度達(dá)到GB8923規(guī)定的“Sa3 0”級，露出金屬光澤， 表面粗糙度達(dá)到GB1137升規(guī)定的“Rz50-90Nm。2。2噴涂作業(yè)：將設(shè)備系統(tǒng)安裝到位，打開氣源，將控制柜的電源接上交流 220V電源.同 時，啟動冷卻循環(huán)水系統(tǒng).確定氫氣已同系統(tǒng)連接并打開

6、，壓力設(shè)定為 00 35MPa按下“凈化”按鈕 23秒，清洗噴槍內(nèi)膛。并檢查有無漏水的情況發(fā)生。如有，必須先拆下噴槍 ， 查找原因并將其排除。再次將噴槍裝上，重復(fù)按下“凈化 ”按鈕，直至無漏水情 況發(fā)生。按下“點火”按鈕12秒，檢查點火發(fā)生器有無放電現(xiàn)象。如無，查找 故障原因，并排除。重復(fù)按下“點火”，直至見到放電現(xiàn)象.將兩位旋鈕旋至“預(yù)熱”一側(cè)。按下“啟動”按鈕，直至點火成功。如點火失敗，重復(fù)啟動 .待超音速火焰在設(shè)定參數(shù)下穩(wěn)定后，將兩位旋鈕旋至“噴涂” 一側(cè)，同時 調(diào)節(jié)送粉器至適當(dāng)參數(shù).開始對噴砂后的工作面進(jìn)行噴涂作業(yè)，涂層表面要求平整、光潔、致密、 均勻，且和基體結(jié)合完好，無起皮、開裂、

7、麻面、脫落等缺陷，過渡區(qū)與母材光滑 過度，無臺階存在，基材不變形，孔隙率低于 1%。2.3預(yù)測厚度：用測厚儀對金屬熱噴涂涂層進(jìn)行測量，保證涂層厚度均勻,并達(dá)到規(guī)定要求. 2。4自查：施工結(jié)束后進(jìn)行自查，對不合格處進(jìn)行修整三、超音速火焰噴涂設(shè)備與技術(shù)說明1、設(shè)備簡介：DF-3000 超音速火焰噴涂系統(tǒng)是通過高壓燃料氣體與氧氣燃燒產(chǎn)生超音速 火焰而實現(xiàn)噴涂的，該系統(tǒng)1999年由美國尤尼克公司開發(fā)生產(chǎn)，經(jīng)過8年多的使 用考核，實踐證明該系統(tǒng)制備的涂層其性能達(dá)到或超過用一般HVO舔統(tǒng)制備的同類涂層的性能.系統(tǒng)工作可靠穩(wěn)定，適用于噴涂金屬陶瓷、金屬及合金涂層，涂層致密、結(jié)合性能優(yōu)異。用該系統(tǒng)制備的鍥基自

8、熔合金涂層在噴態(tài)下涂層顯微 硬度超過了噴焊涂層的硬度。該系統(tǒng)制備的硬質(zhì)合金涂層和鍥基自熔合金復(fù)合涂 層經(jīng)在多種惡劣工礦條件（如電力、石油、冶金等領(lǐng)域）下使用考核證明，涂層 的使用可以顯著提高產(chǎn)品的附加價值，延長使用壽命，可獲得顯著的經(jīng)濟效益和 社會效益.該系統(tǒng)由DF-3000型噴槍、DF-3000型控制柜和送粉器及冷卻系統(tǒng)構(gòu)成。 本系統(tǒng)通過氧氣和燃?xì)馊紵a(chǎn)生超音速火焰?？墒褂玫娜?xì)獍ū楹捅?氣助燃?xì)怏w，空氣和水為冷卻介質(zhì)，送粉氣體可以使用氮氣或氮氣。在整個點火 過程中，加入氫氣，使點火更易實現(xiàn)。2、系統(tǒng)特點：DF3000型超音速火焰噴涂系統(tǒng)采用先進(jìn)的 PLC控制，可靠性高；本系統(tǒng)使用

9、的氣體（包括氧氣、燃?xì)?、送粉?）壓力與流量，可以實現(xiàn)分別 單獨控制；利用單獨設(shè)置的點火系統(tǒng)直接采用丙烷等燃?xì)恻c火，可靠方便；通過氣體參數(shù)的預(yù)制，用單個按鈕可以實現(xiàn)在操作柜板面上對噴涂火焰開關(guān) 的控制，也可以采用線控盒實現(xiàn)遠(yuǎn)隔控制，操作簡單可靠；對冷卻水與送粉氣的壓力實行實時監(jiān)控，設(shè)置有報警系統(tǒng)，保證系統(tǒng)運行的 可靠性； 噴槍重2.7Kg,可以手持進(jìn)行噴涂，也可以配備合適的機夾裝置進(jìn)行機械化 噴涂；火焰速度高?？蔂t內(nèi)現(xiàn)場施工.3、技術(shù)簡介：DF-3000超音速火焰噴涂技術(shù)的特點是：焰流速度極快，可達(dá)到2100m/s,這要比其他熱噴涂工藝的焰流速度快 57倍；由于速度快，粉末粒子攜帶強大的 動能

10、打擊在基體上，使涂層致密度極高；高速度帶來另一個的好處是：在粒子打擊基體的瞬間，動能幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱能，使粒子再一次獲得加熱的機會，部 分地補償了焰流溫度的不足，粒子的高速飛行使涂層的結(jié)合機理更偏重于機械錨 固結(jié)合,也使亞冶金結(jié)合的比例增大.超音速火焰噴涂之所以有高速度的焰流，是因為該系統(tǒng)在設(shè)計上突破了普 通火焰噴涂低壓燃燒（0.4MPa）的常規(guī)，采用了高壓供氣（燃料），使氧氣、燃料 以1.21.5MPa的壓力輸入燃燒室，形成高壓燃燒，再由特別幾何形狀的拉伐爾噴 咀噴出，形成高速焰流。超音速火焰噴涂涂層的高硬度、高致密度、高結(jié)合強度 使得涂層的耐磨損、耐腐蝕、耐沖刷等特性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他熱噴涂

11、工藝，從北 京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院的檢測結(jié)果可以看出：超音速火焰噴涂涂層耐磨性能是相對 于20G的29倍，它正在受到越來越多技術(shù)領(lǐng)域的重視。4、在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用在我國，由于受能源結(jié)構(gòu)的制約，在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，火力發(fā)電狂電力中 占有相當(dāng)大的比例。風(fēng)機、葉輪、鍋爐和汽輪發(fā)電機組等是火力發(fā)電中的重要設(shè) 備，由于工作環(huán)境不同，且工況較惡劣，所以部分設(shè)備壽命較短，嚴(yán)重地影響牛 產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟效益.在電力巾，煤粉依靠送粉機進(jìn)行輸送，送粉機葉片受到 高速煤粉的強烈磨損和沖刷，損壞特別嚴(yán)重，葉片的強化措施有噴焊、堆焊、鑲 嵌陶瓷片、超音速火焰噴涂等幾種方法。噴焊、堆焊因熱輸入量大，容易造成葉 片變形，破壞葉

12、輪原有的平衡狀態(tài)，也易造成噴焊、堆焊層材料的相變、脫碳，甚至產(chǎn)生裂紋等失效，但它的優(yōu)點是強化層與基體的結(jié)合力強。鑲嵌陶瓷片因粘合劑的結(jié)合力低和老化原因容易造成脫落，使用效果受影響。采用 HVO/AF超 音速火焰噴涂碳化物陶瓷涂層，涂層制備時工件溫度低于200C ,熱輸入量小，工 作不變形，涂層宏觀硬度存65HRC以上，耐沖蝕性能大大提高。 電廠鍋爐水冷 壁管受高溫腐蝕和沖蝕磨損，失效嚴(yán)重，對電力生產(chǎn)影響很大。在國外，最成功 的防護(hù)措施是超音速火焰噴涂碳化物陶瓷涂層；在國內(nèi)，通常的表而防護(hù)措施是采用電弧噴涂鍥銘合金和鐵銘鋁合金耐磨涂層.二者相比，超音速火焰噴涂的涂層 性能和防護(hù)壽命比電弧噴涂大大提高。超音速火焰噴涂NiCrCr2c3涂層在水冷壁管的應(yīng)用表明，涂層硬度高，耐高溫性能好，防護(hù)壽命長 .四、質(zhì)量要求1）涂層表面要求：噴涂后外觀表面均勻、光滑、致密、無開裂、無脫落等現(xiàn)象。 2）結(jié)合狀況：涂層與基體結(jié)合良好，不發(fā)生因涂層和工件膨脹特性不一致而造 成