一种大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法技术

本发明专利技术公开了一种大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法，包括以下步骤：1)清洗待处理大长径比锅炉管的表面，并取铝硅料浆，对铝硅料浆进行球磨，得球磨后的铝硅料浆；2)将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待处理大长径比锅炉管表面，再依次经烘干、烧结及喷砂清理，完成大长径比锅炉管表面的渗铝硅涂层。本发明专利技术能够实现大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于表面合金化和涂层
，涉及一种大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法。
技术介绍
金属表面合金化技术是通过扩散工艺改变基体金属表面层的成分和组织以保护基体金属的防护技术。这种技术能够在不影响合金基体性能的前提下，改善和满足服役环境对合金表面功能的特殊要求。基于硅铝渗层具有优良的耐高温和抗氧化性的特点，当铝硅渗层涂装在工件表面，在高温下进行扩散，使铝离子和硅离子进行活化，吸附在工件表面，并扩散到工件表层，形成新的化合物或钝化膜，使工件获得较强的抗高温氧化能力和耐腐蚀性能。锅炉管是锅炉中负责回收燃煤烟气能量、加热蒸汽、实现能量转化的关键部件，是锅炉中承受压力最大、温度最高、服役环境罪苛刻的部分。目前，锅炉管整根长度可达到15米，外径却只有50-80mm，在大长径比的锅炉管壁上制备耐蚀涂层非常困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法，该方法能够实现大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层。为达到上述目的，本专利技术所述的大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法包括以下步骤：1)清洗待处理大长径比锅炉管的表面，并取铝硅料浆，对铝硅料浆进行球磨，得球磨后的铝硅料浆；2)将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待处理大长径比锅炉管表面，再依次经烘干、烧结及喷砂清理，完成大长径比锅炉管表面的渗铝硅涂层。步骤1)中清洗待处理大长径比锅炉管的表面的具体操作为：将待处理大长径比锅炉管的表面依次进行出油、酸洗及烘干，去除待处理大长径比锅炉管表面的氧化物。步骤1)中对铝硅料浆进行球磨的具体操作为：将铝硅料浆球磨10-15h，得球磨后的铝硅料浆。步骤2)中将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待处理大长径比锅炉管表面的具体操作为：将球磨后的铝硅料浆通过喷枪均匀的喷涂在清洗后的待处理大长径比锅炉管表面，喷涂压力为0.3-0.35MPa。步骤2)中的烘干为暖风烘干，烘干过程中的温度为60℃，时间为10min。步骤2)中经烘干后铝硅料浆层的厚度为20-50微米。步骤2)中的烧结在空气或惰性气体保护保护下采用感应加热的方式进行烧结，烧结过程的温度为1050℃，时间为15min。步骤2)中的喷砂清理采用100-300目的刚玉砂进行清理，喷砂清理过程中的喷砂压力为1-1.5倍大气压。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法在对大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层时，先清洗待处理大长径比锅炉管的表面，再球磨铝硅料浆，然后依次进行喷涂、烘干、烧结及喷砂清理，完成对大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层，其中清洗待处理大长径比锅炉管的表面，去除其表面的氧化物，提高表面粗糙度，从而提高涂层与基体间的结合力；球磨铝硅料浆能够保证铝硅料浆的均匀性，提高料浆中渗剂的活性；喷涂铝硅料浆后再进行烘干，然后再喷涂、烘干，这样循环使工件表面形成均匀的铝硅涂层。另外，将铝硅料浆的表面进行喷砂清理，去除表面的疏松涂层，得到符合技术要求的铝硅渗层管道。进一步，用喷枪进行喷涂，保证铝硅料浆均匀的涂覆在工件的表面，喷枪压力为0.3～0.35MPa时，能保证工件表面形成厚度均匀的铝硅涂层，若压力过大，则铝硅涂层会产生流挂，涂层不均匀，从而导致铝硅渗层不均匀；若压力过小，则料浆喷涂后固体含量少，导致涂层厚度偏浅。进一步，暖风烘干保证涂覆铝硅料浆充分干燥，避免在烧结过程中出现因气氛挥发造成的涂层孔洞缺陷；进一步，烧结过程采用感应加热，避免了铝硅料浆中易氧化组分与气氛接触发生反应。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术中实施例一内经处理后锅炉管表面的形貌图；图3为本专利技术中实施例一内经处理后锅炉管表面铝硅元素含量分布图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1，本专利技术所述的大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法包括以下步骤：1)清洗待处理大长径比锅炉管的表面，并取铝硅料浆，对铝硅料浆进行球磨，得球磨后的铝硅料浆；2)将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待处理大长径比锅炉管表面，再依次经烘干、烧结及喷砂清理，完成大长径比锅炉管表面的渗铝硅涂层。步骤1)中清洗待处理大长径比锅炉管的表面的具体操作为：将待处理大长径比锅炉管的表面依次进行出油、酸洗及烘干，去除待处理大长径比锅炉管表面的氧化物。步骤1)中对铝硅料浆进行球磨的具体操作为：将铝硅料浆球磨10-15h，得球磨后的铝硅料浆。步骤2)中将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待处理大长径比锅炉管表面的具体操作为：将球磨后的铝硅料浆通过喷枪均匀的喷涂在清洗后的待处理大长径比锅炉管表面，喷涂压力为0.3-0.35MPa。步骤2)中的烘干为暖风烘干，烘干过程中的温度为60℃，时间为10min。步骤2)中经烘干后铝硅料浆层的厚度为20-50微米。步骤2)中的烧结在空气或惰性气体保护保护下采用感应加热的方式进行烧结，烧结过程的温度为1050℃，时间为15min。步骤2)中的喷砂清理采用100-300目的刚玉砂进行清理，喷砂清理过程中的喷砂压力为1-1.5倍大气压。实施例一所用的仪器或试剂均为市售，铝硅料浆为常用的市售料浆，所用管道基体为供货态Super304H(宝钢产)锅炉管，长度为3m，管子外径60mm，壁厚6mm，经本专利技术处理后，锅炉管的表面如图2所示，锅炉管中铝硅元素含量如图3所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)清洗待处理大长径比锅炉管的表面，并取铝硅料浆，对铝硅料浆进行球磨，得球磨后的铝硅料浆；2)将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待处理大长径比锅炉管表面，再依次经烘干、烧结及喷砂清理，完成大长径比锅炉管表面的渗铝硅涂层。

【技术特征摘要】
1.一种大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法，其特征在于，包括
以下步骤：
1)清洗待处理大长径比锅炉管的表面，并取铝硅料浆，对铝硅料浆
进行球磨，得球磨后的铝硅料浆；
2)将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待处理大长径比锅炉管表面，
再依次经烘干、烧结及喷砂清理，完成大长径比锅炉管表面的渗铝硅涂层。
2.根据权利要求1所述的大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法，
其特征在于，步骤1)中清洗待处理大长径比锅炉管的表面的具体操作为：
将待处理大长径比锅炉管的表面依次进行出油、酸洗及烘干，去除待处理
大长径比锅炉管表面的氧化物。
3.根据权利要求1所述的大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法，
其特征在于，步骤1)中对铝硅料浆进行球磨的具体操作为：将铝硅料浆
球磨10-15h，得球磨后的铝硅料浆。
4.根据权利要求1所述的大长径比锅炉管表面渗铝硅涂层的方法，
其特征在于，步骤2)中将球磨后的铝硅料浆喷涂到清洗后的待...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁金涛，党莹樱，杨珍，黄锦阳，周永莉，尹宏飞，赵新宝，袁勇，谷月峰，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司，西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11