水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝及其制备方法，涉及焊接材料技术领域，为解决水冷壁管易磨损爆管泄漏的问题而设计。水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，包括外皮以及填充于外皮中的药芯；外皮为Inconel625带，以占药芯总质量的质量百分比计，药芯包括Cr：60.0%~65.0%，Al：2.0%~5.0%，Ti：2.0%~5.0%，C：10.0%~13.0%，W：8.0%~10.0%，其余为Ni。本发明专利技术提供的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝堆焊成的堆焊层具有耐高温腐蚀和耐磨性能，可以保证水冷壁的安全运行。保证水冷壁的安全运行。保证水冷壁的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及焊接材料
，具体而言，涉及一种水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝和水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝的制备方法。

技术介绍

[0002]根据我国的能源特点，煤炭在我国的能源结构占主导地位的状况已持续了几十年。近年来，随着石油、天然气和水力资源开发量的增加，煤炭在能源结构中的比例有所减少，但其消费量占一次能源总消费量的70%左右，且发电能源长期以煤炭为主的格局仍将持续相当长的时期。在各种燃煤发电技术中，循环流化床（CFB）锅炉燃烧技术具有的燃料适应性广、燃烧效率高，能有效燃烧包括劣质煤和固体垃圾在内的许多低热值燃料等优点，上述优点使其成为当今世界先进可靠的洁净燃煤技术之一，在国内外电站锅炉得到推广应用，并持续向大型化发展。
[0003]然而，因CFB锅炉的燃烧方式与传统锅炉不同，它是通过高速运行的气流带动固体物料在炉膛内循环燃烧，并经过物料分离设备和再循环设备将物料送返炉膛，达到高效燃烧的目的。受其特殊的燃烧方式以及其它因素的影响，CFB锅炉实际运行中存在运行时数少、磨损严重、出力不足等问题，许多锅炉运行不长即出现水冷壁管磨损爆管泄漏,因水冷壁磨损爆管造成的事故接近锅炉事故停炉总数的50%。
[0004]因此，研究CFB锅炉炉内受热面的磨损机理及其影响因素，制定行之有效的炉内受热面防止磨损技术措施，特别是水冷壁受热面的防磨措施，对于大型CFB锅炉安全、经济运行具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，以解决现有水冷壁管易磨损爆管泄漏的技术问题。
[0006]本专利技术提供的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯；所述外皮为Inconel 625带，以占所述药芯总质量的质量百分比计，所述药芯包括Cr：60.0%~65.0%，Al：2.0%~5.0%，Ti：2.0%~5.0%，C：10.0%~13.0%，W：8.0%~10.0%，其余为Ni。
[0007]本专利技术水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝带来的有益效果是：本专利技术实施例的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝适用于电厂锅炉水冷壁表面的堆焊，堆焊层具有耐高温腐蚀和耐磨性能，可以保证水冷壁的安全运行。该焊丝中的药粉通过气雾化方式制备，和传统物理混粉相比，气雾化制的粉末成分更加均匀，流动性也更好，填充率也更高。焊丝中通过大量的Cr、Ni元素保证其耐高温腐蚀性能；粉末在气雾化过程中原位生成Cr2C3和WC来保证耐磨性能。焊丝中通过内生的Cr2C3和WC硬质相来提高其耐磨性，与单纯外部添加硬质相的方式相比，所生成的硬质相分布更加弥散，对耐磨性能的提高也更加有效。该焊丝借助电弧堆焊的方式制备锅炉水冷壁管表面熔覆层，熔覆层与基体
之间为冶金结合，具有寿命长、可靠性高等优点。
[0008]优选的技术方案中，所述水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝的填充率为32%~35%。
[0009]优选的技术方案中，所述水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝的直径为1.0mm~1.2mm。
[0010]本专利技术的第二个目的在于提供一种水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝的制备方法，包括如下步骤：称取药粉：按以下质量百分比称取药粉，Cr：60.0%~65.0%，Al：2.0%~5.0%，Ti：2.0%~5.0%，C：10.0%~13.0%，W：8.0%~10.0%，其余为Ni粉，以上所有组分的质量百分比之和为100%；制粉；筛粉；填充药粉：去除外皮表面的油脂，并将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将外皮合口；拉拔焊丝：采用拉拔工艺制成焊丝成品。
[0011]采用上述方法制备的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，适用于电厂锅炉水冷壁表面的堆焊，堆焊层具有耐高温腐蚀和耐磨性能，可以保证水冷壁的安全运行。
[0012]优选的技术方案中，所述制粉步骤中，将所述称取药粉中的药粉混合后真空熔炼，并采用气雾化方法制粉。
[0013]优选的技术方案中，所述制粉步骤中，采用真空熔炼设备，以N2作为雾化气体，雾化压力为6MPa~7MPa，雾化过程保持熔体的过热度在100℃~150℃之间。
[0014]优选的技术方案中，所述拉拔焊丝中，采用拉拔模具拉拔制造所述焊丝成品，采用多道次拉拔的工艺，第一道次的拉拔模具孔径为2.6mm。
[0015]优选的技术方案中，所述药粉的粒度为80目~150目。
[0016]优选的技术方案中，所述外皮的原材料尺寸为厚度为0.4mm，宽度为7mm。
[0017]优选的技术方案中，还包括焊丝包装步骤：将焊丝成品缠绕于焊丝盘，并密封在药芯焊丝真空包装袋内。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对实施例或
技术介绍
描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0019]图1为实施例二的制备方法中步骤3中气雾化制备的粉末示意图。
[0020]图2为使用实施例二制备的焊丝在12Cr1MoV基体上进行堆焊后其堆焊层的金相组织图。
[0021]图3为使用实施例二制备的焊丝在12Cr1MoV基体上进行堆焊后其堆焊层的磨损表面形貌图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]本专利技术实施例提供一种水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝及其制备方法，适用于电厂锅炉水冷壁表面的堆焊，堆焊层具有耐高温腐蚀和耐磨性能，可以保证水冷壁的安全运行。
[0024]第一方面，本专利技术实施例提供的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，包括外皮以及填充于外皮中的药芯；外皮为Inconel 625带，以占药芯总质量的质量百分比计，药芯包括Cr：60.0%~65.0%，Al：2.0%~5.0%，Ti：2.0%~5.0%，C：10.0%~13.0%，W：8.0%~10.0%，其余为Ni。
[0025]本专利技术水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝带来的有益效果是：本专利技术实施例的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝适用于电厂锅炉水冷壁表面的堆焊，堆焊层具有耐高温腐蚀和耐磨性能，可以保证水冷壁的安全运行。本专利技术的焊丝中的药粉通过气雾化方式制备，和传统物理混粉相比，气雾化制的粉末成分更加均匀，流动性也更好，填充率也更高。焊丝中通过大量的Cr、Ni元素保证其耐高温腐蚀性能；粉末在气雾化过程中原位生成Cr2C3和WC来保证耐磨性能。焊丝中通过内生的Cr2C3和WC硬质相来提高其耐磨性，与单纯外部添加硬质相的方式相比，所生成的硬质相分布更加弥散，对耐磨性能的提高也更加有效。该焊丝借助电弧堆焊的方式制备锅炉水冷壁管表面熔覆层，熔覆层与基体之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，其特征在于，包括外皮以及填充于所述外皮中的药芯；所述外皮为Inconel625带，以占所述药芯总质量的质量百分比计，所述药芯包括Cr：60.0%~65.0%，Al：2.0%~5.0%，Ti：2.0%~5.0%，C：10.0%~13.0%，W：8.0%~10.0%，其余为Ni。2.根据权利要求1所述的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，其特征在于，所述水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝的填充率为32%~35%。3.根据权利要求2所述的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝，其特征在于，所述水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝的直径为1.0mm~1.2mm。4.一种权利要求1
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3任一项的水冷壁堆焊用碳化物增强防磨焊丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：称取药粉：按以下质量百分比称取药粉，Cr：60.0%~65.0%，Al：2.0%~5.0%，Ti：2.0%~5.0%，C：10.0%~13.0%，W：8.0%~10.0%，其余为Ni粉，以上所有组分的质量百分比之和为100%；制粉；筛粉；填充药粉：去除外皮表面的油脂，并将外皮弯曲为U形，将混合好的药粉填充进外皮，并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福广，常哲，李勇，米紫昊，黄修喜，林崴，秦建柱，杨小金，伊朝品，王亮，黄俊谐，刘国刚，张兰庆，许有海，乔燕雄，
申请(专利权)人：华能海南发电股份有限公司东方电厂华能国际电力股份有限公司德州电厂内蒙古蒙电华能热电股份有限公司乌海发电厂，
类型：发明
国别省市：