[发明专利]一种金属陶瓷复合型电弧喷涂药芯焊丝

说明书

本发明提供一种金属陶瓷复合型型电弧喷涂药芯焊丝，本发明中的电弧喷涂药芯丝是用金属或合金作粘结相，用陶瓷颗粒作强化硬质相制成的金属陶瓷丝材，本发明有机地将金属的强韧性、导电导热等特性与陶瓷材料的高硬度、高化学稳定性等特性结合起来，充分发挥两大工程材料的综合优势；同时，由于金属组分的加入，使金属陶瓷涂层与基体材料的结合强度增加，涂层的陶瓷颗粒之间的粘聚强度增大，涂层气孔率降低，致密性提高，从而使涂层具有比纯陶瓷涂层更好的力学性能，能够有针对性地适应电站锅炉，尤其是循环流化床锅炉高。

原案申请号：2018112470627

原案申请日：2018年10月24日

原案申请人：东莞理工学院

原案申请名称：一种金属陶瓷型电弧喷涂药芯焊丝。

技术领域

本发明涉及一种金属陶瓷复合型电弧喷涂药芯焊丝，特别涉及一种锅炉管道用电弧喷涂药芯焊丝。

背景技术

电弧喷涂技术由瑞士人在上世纪20年代首创，起初主要用于装饰业，后来日本人和德国人相继发明了交流电源和直流电源的喷涂设备，使电弧喷涂在设备的旧件修复以及钢铁结构的防腐上得到了实际应用；由于药芯焊丝拔丝容易，制作过程简单，且成分易于调节，在金属陶瓷涂层的制备上更是具有独特的优势，大大促进了电弧喷涂技术的发展及应用。

火力发电厂的运行统计资料表明，锅炉事故占全部火力发电事故的56％，而水冷壁管、过热器管、预热器管和省煤气管等管道因高温氧化、腐蚀、磨损而造成的爆管事故更占到锅炉事故的64％，因此研究如何提高锅炉管道的使用寿命，减少停炉维修具有巨大的经济和社会效益。

锅炉管道在使用过程中，其表面受到含S、SO2等耐磨蚀性气体的高温氧化和腐蚀；受到含煤燃烧颗粒的冲蚀；受到融熔态炉渣的粘着与磨损，尤其是燃烧劣质煤的流华床锅炉损坏尤为严重；而锅炉水冷壁是利用燃气的高温将水蒸发成高压蒸汽的关键部件，它除了要求耐高温燃气的氧化、腐蚀和磨损外，还要求有良好的热交换率；预热器管、过热器管的工作温度更高，燃气流速更大，因而对管道高温冲蚀磨损更厉害。

为适应恶劣和工况条件及设备的运行性能就要求超音速电弧喷涂涂层具有以下特点：涂层的致密性好，空隙率小于1％；结合强度高，涂层与锅炉管道基体的结合强度大于40Mpa；涂层硬度高，涂层硬度HRC大于60，在850℃下具有优异的抗高温磨损性能；涂层耐蚀性好，在850℃高温腐蚀气体中 (HC14ml/L+SO₂0.5ml/L)耐腐蚀性能优异；但是，现有的金属陶瓷型电弧喷涂药芯焊丝不具备上述优良的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种致密性好、强度高、硬度高、耐腐蚀性能好的金属陶瓷行电弧喷涂药芯焊丝。

本发明针对火力发电厂高温管路发展需求可发出了满足高温管路性能需求的药芯焊丝。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术特征：

金属陶瓷型电弧喷涂药芯焊丝，包括金属陶瓷型药粉以及外皮，，其特征在于，按外皮的重量百分比为：C：0.7-0.8％，Mn：0.8-1.2％，Si：0.4-0.8％， Cr：12-14％，Mo：0.8-1％，Nb：0.8-1％，Al：0.4-0.8％，B：0.8-2％，余量为 Fe；药粉按焊丝重量百分比为：TiC：25-34％，Cr₃C₂：23-32％，Al₂O₃：7-10％，硼化物：5-8％，NiCrAl：2-3％，Y₂O₃：0.1-5％，硅酸钾：1-4％。