激光熔覆耐高温防磨水冷壁管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，包括：水冷壁管本体；耐高温防磨层，其为采用激光熔覆技术将陶瓷‑金属复合材料熔覆在所述水冷壁管本体外壁上的熔覆层。其具有硬度高、冶金结合、稀释率低的优点，有效的延长了水冷壁管的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
激光熔覆耐高温防磨水冷壁管
本技术涉及锅炉部件
，特别涉及一种激光熔覆耐高温防磨水冷壁管。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。本技术还有一个目的是提供一种激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，具有硬度高、冶金结合、稀释率低的优点，有效的延长了水冷壁管的使用寿命。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，包括：水冷壁管本体；耐高温防磨层，其为采用激光熔覆技术将陶瓷-金属复合材料熔覆在所述水冷壁管本体外壁上的熔覆层。优选的是，所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管中，所述耐高温防磨层在所述水冷壁管本体的外壁上呈密集的颗粒状分布。优选的是，所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管中，所述陶瓷-金属复合材料呈粉末状设置，以通过激光光束扫描后融化并熔覆在所述水冷壁管本体的外壁上。优选的是，所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管中，还包括：挡板，其设置于所述水冷壁管本体向火的一侧上；所述挡板为呈网格状排布的镂空状设置，且所述挡板的网格密度以位于所述水冷壁管本体向火的一侧的正面点处最大而向所述正面点两侧逐渐减小的方式布置。优选的是，所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管中，所述挡板设置为与锅炉的燃烧室的内壁适配的弧形板。优选的是，所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管中，所述燃烧室的内壁上设置有连接杆，所述挡板通过所述连接杆可拆卸的连接于所述燃烧室的内壁。优选的是，所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管中，所述水冷壁管本体为20G材质的钢管。本技术至少包括以下有益效果：本技术通过激光熔覆技术将陶瓷-金属复合材料熔覆在水冷壁管的外壁上，使得水冷壁管表面具有表面抗氧化温度达到1200-1300度，且表面维氏硬度650-900HV，远远超出了现有采用堆焊技术形成的硬度仅有600HV的防磨层，使得水冷壁管的耐氧化温度和表面维氏硬度均有了显著的提高，有效的提高了水冷壁管抗磨损能力，延长了水冷壁管的使用寿命。采用激光熔覆技术将合金材料熔覆在水冷壁管本体的外壁上，有效的利用了激光束聚集能量高的特点，使得水冷壁管本体的外壁部分融化，进而复合材料在激光束的扫描中形成与水冷壁管本体的外壁冶金结合的熔覆层，使得形成的耐高温防磨层结构更加致密，且与水冷壁管本体的结合更加紧密。通过激光熔覆技术在水冷壁管本体上制备的耐高温防磨层一旦失效，可重复对耐高温防磨层进行修复，从而降低更换水冷壁管产生的成本。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管的正视结构图；图2为本技术所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管的侧视图；图3为图2中A部分的放大图；图4为本技术所述的水冷壁管和挡板的安装结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1-4所示，本技术提供一种激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，包括：水冷壁管本体1；耐高温防磨层2，其为采用激光熔覆技术将陶瓷-金属复合材料熔覆在所述水冷壁管本体1外壁上的熔覆层。在上述方案中，通过激光熔覆技术将陶瓷-金属复合材料熔覆在水冷壁管的外壁上，使得水冷壁管表面具有表面抗氧化温度达到1200-1300度，且表面维氏硬度650-900HV，远远超出了现有采用堆焊技术形成的硬度仅有600HV的防磨层，使得水冷壁管的耐氧化温度和表面维氏硬度均有了显著的提高，有效的提高了水冷壁管抗磨损能力，延长了水冷壁管的使用寿命。采用激光熔覆技术将合金材料熔覆在水冷壁管本体的外壁上，有效的利用了激光束聚集能量高的特点，使得水冷壁管本体的外壁部分融化，进而复合材料在激光束的扫描中形成与水冷壁管本体的外壁冶金结合的熔覆层，使得形成的耐高温防磨层结构更加致密，且与水冷壁管本体的结合更加紧密。通过激光熔覆技术在水冷壁管本体上制备的耐高温防磨层一旦失效，可重复对耐高温防磨层进行修复，从而降低更换水冷壁管产生的成本。其中的陶瓷-金属复合材料是指陶瓷含量在总量中高于50vol％的金属陶瓷，而金属陶瓷是一种由金属或合金和一种或几种陶瓷相所组成的非均质的复合材料，其既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又具有较好的金属韧性和可塑性。一个优选方案中，所述耐高温防磨层在所述水冷壁管本体1的外壁上呈密集的颗粒状分布。一个优选方案中，所述陶瓷-金属复合材料呈粉末状设置，以通过激光光束扫描后融化并熔覆在所述水冷壁管本体的外壁上。在上述方案中，通过设置陶瓷-金属复合材料粉末状，使得复合材料更易熔覆在水冷壁管本体上，且形成的耐高温防磨层更加致密。一个优选方案中，还包括：挡板3，其设置于所述水冷壁管本体1向火的一侧上；所述挡板3为呈网格状排布的镂空状设置，且所述挡板3的网格密度以位于所述水冷壁管本体1向火的一侧的正面点处最大而向所述正面点两侧逐渐减小的方式布置。在上述方案中，通过挡板的设置进一步减少了燃料颗粒和飞灰在一、二次风的作用下对水冷壁管向火面的冲刷和磨蚀，且通过将挡板设置为镂空状，减少了挡板对水冷壁管本体辐射传热的影响。同时挡板的网格密度设置为以位于所述水冷壁管本体向火的一侧的正面点处最大而向所述正面点两侧逐渐减小的方式布置，不仅有效的降低了最易被腐蚀的水冷壁管向火面的中心，还进一步降低了挡板对水冷壁管本体辐射传热的影响。一个优选方案中，所述挡板3设置为与锅炉的燃烧室4的内壁适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，其特征在于，包括：/n水冷壁管本体；/n耐高温防磨层，其为采用激光熔覆技术将陶瓷-金属复合材料熔覆在所述水冷壁管本体外壁上的熔覆层。/n

【技术特征摘要】
20190801 CN 20192123402901.一种激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，其特征在于，包括：
水冷壁管本体；
耐高温防磨层，其为采用激光熔覆技术将陶瓷-金属复合材料熔覆在所述水冷壁管本体外壁上的熔覆层。


2.如权利要求1所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，其特征在于，所述耐高温防磨层在所述水冷壁管本体的外壁上呈密集的颗粒状分布。


3.如权利要求1所述的激光熔覆耐高温防磨水冷壁管，其特征在于，所述陶瓷-金属复合材料呈粉末状设置，以通过激光光束扫描后融化并熔覆在所述水冷壁管本体的外壁上。


4.如权利要求1所述的激光熔覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：田亚洲，王帅，赵新平，王君，陈勋，
申请(专利权)人：北京华电德高科技有限责任公司，阳泉煤业集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11