[发明专利]用于异型水冷壁管排的激光熔覆耐高温防磨结构

说明书

本发明公开了一种用于异型水冷壁管排的激光熔覆耐高温防磨结构，包括：水冷壁管，其向火面上设置有采用陶瓷‑金属复合材料TiB₂‑Ni‑Cr‑Mo‑Fe‑Nb‑B‑Si‑C激光熔覆形成的防磨层；其中，所述陶瓷‑金属复合材料的重量配比为：钛镍合金粉10‑20％；石墨碳粉1.5‑3.5％；硅粉0.5‑1％；镍铬合金粉8‑25％；硼化铁粉5‑10％；余量为Cr₃C₂粉；鳍片，其两端分别焊接于相邻两个所述水冷壁管未设置有防磨层的表面之间，以使多个水冷壁管组成水冷壁管排；导流板，其以垂直于所述鳍片的方式设置于所述水冷壁管排的折弯区。其显著提升了水冷壁管表面的耐高温耐磨特性，彻底解决了带有折弯区域的异形水冷壁管排折弯处侧磨严重的问题，延长了水冷壁管排整体的使用寿命。

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其涉及一种用于异形水冷壁管排的激光熔覆耐高温防磨结构。

背景技术

火电行业及工业用循环流化床锅炉的水冷壁所处的位置在燃烧室下部四周，长期曝露在高温下工作。燃料颗粒和飞灰在一、二次风的作用下对水冷壁管向火面进行冲刷磨蚀，轻者减薄漏水，重者爆管崩裂，迫使企业停炉停产，对经济造成严重损失。为了增加水冷壁管的防磨特性，延长其使用寿命，现阶段常见的方法是：

1、采用热喷涂技术来防磨，其主要机理是涂层在高温下生成致密、坚硬、化学性稳定的防磨层，缺点是防磨层与水冷壁管基体之间为机械结合，防磨层易脱落。

2、采用堆焊技术来防磨，优点是解决了防磨层与水冷壁管基体的结合方式，变成冶金结合，结合强度大不易脱落。缺点为了起弧，只能选用硬度较低的材料，所以防磨层硬度较低，只有600HV。并且堆焊施工过程中，热影响区域较深，导致加工过程中基体变形比较严重，对水冷壁管基体有损伤。

以上两种技术存在防磨层硬度低、易脱落、对水冷壁管基体损伤大等缺陷，不能有效的延长水冷壁管的使用寿命，无法应用于磨损情况严重的锅炉设备中，不能有效的解决因为磨损问题而导致的锅炉水冷壁管爆管停炉等问题。

水冷壁管为屏式结构，在顶棚连接处需要异形水冷壁管排，而其折弯部位极易产生涡流，导致水冷壁管局部磨损加剧。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种用于异型水冷壁管排的激光熔覆耐高温防磨结构，显著提升了水冷壁管表面的耐高温耐磨特性，彻底解决了带有折弯区域的异形水冷壁管排折弯处侧磨严重的问题，延长了水冷壁管排整体的使用寿命。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于异型水冷壁管排的激光熔覆耐高温防磨结构，包括：

水冷壁管，其向火面上设置有采用陶瓷-金属复合材料TiB₂-Ni-Cr-Mo-Fe-Nb-B-Si-C激光熔覆形成的防磨层；

其中，所述陶瓷-金属复合材料的重量配比为：钛镍合金粉10-20％；石墨碳粉1.5-3.5％；硅粉0.5-1％；镍铬合金粉8-25％；硼化铁粉5-10％；余量为Cr₃C₂粉；

鳍片，其两端分别焊接于相邻两个所述水冷壁管未设置有防磨层的表面之间，以使多个水冷壁管组成水冷壁管排；

导流板，其以垂直于所述鳍片的方式设置于所述水冷壁管排的折弯区。

优选的是，所述的用于异型水冷壁管排的激光熔覆耐高温防磨结构中，所述钛镍合金粉中各组分的重量配比为：Ni28-40％和Ti余量；镍铬合金粉中各组分的重量配比为：Cr20％和Ni80％；硼铁粉中各组分的重量配比为：B10-20％；C0.05-0.1％，以及Fe余量。