[发明专利]一种抗高温耐腐蚀热喷涂丝材及其制备方法

说明书

本发明属于热喷涂材料领域，具体涉及一种抗高温耐腐蚀喷涂材料及其制备方法，所述热喷涂丝材中各组分质量百分比为：Cr：45‑49%，Ti：2‑3%，C：0.05‑0.3%，活性元素：0.1‑5%，其余为Ni和杂质，其中，杂质为：O：0.02%以下，P：0.05%以下，S：0.01%以下，并符合Ni/Cr质量比例为0.9‑1.1。本发明中含有较多的Cr和Ni元素，可以形成稳定的奥氏体组织，固溶更多的合金元素，进一步提高体系的稳定性，C的加入可以提高高温强度，将Ni/Cr质量比控制在0.9‑1.1之间，可以提高加工性能，易于加工成丝；制备过程中氨气裂解出的活性氮原子可与Ti、Si、B等形成坚硬的氮化物，钉扎在晶界处，阻止奥氏体晶粒长大、变形，提高奥氏体稳定性，进而提高耐高温腐蚀性和耐磨性。

技术领域

本发明属于热喷涂材料领域，具体涉及一种抗高温耐腐蚀热喷涂丝材及其制备方法。

背景技术

锅炉四管(水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管)涵盖了锅炉的全部受热面，它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用，外部承受着高温，侵蚀和磨损的环境影响，在水与火之间调和，是矛盾集中的所在，所以很容易发生失效和泄漏问题。四管泄漏事故多，不仅对机组的稳定运行构成了严重威胁，影响发电指标的完成和导致经济效益降低，而且还直接影响到电网的正常调度。

煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损，是影响锅炉长期安全运行的主要原因，长时间手磨损而变薄的管壁，由于强度降低造成管子泄露。此外，灰中的碱金属在高温下生化，与烟气中的SO₃生成复合硫酸盐，凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，即发生高温腐蚀。因此，提高锅炉四管表面的耐磨性、抗高温耐腐蚀性能以及耐硫酸盐腐蚀性能极为重要。

发明内容

为了解决锅炉四管因受磨损和腐蚀而发生泄漏的问题，本发明公开了一种抗高温耐腐蚀热喷涂丝材及其制备方法，该热喷涂丝材具有耐磨损、抗高温耐腐蚀性能以及耐硫酸盐腐蚀的良好性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种抗高温耐腐蚀热喷涂丝材，所述热喷涂丝材中各组分质量百分比为：Cr：45-49％，Ti：2-3％，C：0.05-0.3％，活性元素：0.1-5％，其余为Ni和杂质，其中，杂质为：O：0.02％以下，P：0.05％以下，S：0.01％以下，并符合Ni/Cr质量比例为0.9-1.1。体系中含有较多的Cr和Ni元素，可以形成稳定的奥氏体组织，固溶更多的合金元素，C的加入可以提高高温强度。实验证明，将Ni/Cr质量比控制在0.9-1.1之间，可以提高加工性能，易于加工成丝。

优选地，上述活性元素为Fe、Mn、Si、Zr、V、Mo、B中的一种或几种。

优选地，上述热喷涂丝材中各组分质量百分比为：Cr：45-49％，Ti：2-3％，C：0.05-0.3％，Fe：0.1-0.5％，Mn：0.5-1％，Si：0.5-1％，其余为Ni和杂质，其中，杂质为：O：0.02％以下，P：0.05％以下，S：0.01％以下，并符合Ni/Cr质量比例为0.9-1.1。Si一方面具有较小的原子半径，可以向氧化区域扩散参加反应，进而增加氧化物的致密性，进一步提高防腐性能，能够显著抵抗硫酸、硫酸盐的腐蚀；另一方面可以与待喷涂的基体合金材料中的碳发生反应生成碳化硅，而碳化硅是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体，高温时抗氧化，还能抵抗冷热冲击，也有助于提高高温耐腐蚀性能。