【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金陶瓷镀层制备领域，具体为一种具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺。
技术介绍
1、省煤器作为锅炉系统中的重要换热设备，其主要作用是利用锅炉尾部烟气的余热来加热给水，从而提高锅炉的热效率，降低燃料消耗。在省煤器的运行过程中，换热板长期处于高温、高含尘量以及复杂的腐蚀环境中，这对其性能和使用寿命提出了严峻挑战。
2、传统的省煤器换热板材料和镀层工艺难以满足日益严苛的使用要求。例如，普通的金属换热板在烟气环境中容易受到腐蚀，导致换热效率下降，设备寿命缩短。一些传统的镀层工艺虽然能够在一定程度上提高换热板的耐腐蚀性，但存在镀层附着力低、耐磨性能差、孔隙率高等问题。随着能源需求的不断增长和环保要求的日益严格，对省煤器换热板的性能要求越来越高，迫切需要一种新的镀层制备工艺来提高换热板的综合性能。
3、在现有技术中，常见的镀层制备工艺如电镀、热浸镀等，在应用于省煤器换热板时存在诸多局限性。电镀工艺可能会产生环境污染，且镀层厚度均匀性较难控制，对于复杂形状的换热板难以实现理想的镀层效果。热浸镀工艺则可能导致换热板...
【技术保护点】
1.一种具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，用于省煤器换热板，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，其特征在于，在金属薄板预处理步骤中，化学清洗所使用的碱性清洗剂为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，其中氢氧化钠的质量分数为3%-5%，碳酸钠的质量分数为1%-2%；具体而言，在配制该混合溶液时，先将适量的氢氧化钠固体和碳酸钠固体分别溶解于去离子水中，在搅拌条件下缓慢加入，确保完全溶解且溶液均匀；使用该混合溶液进行化学清洗时，将金属薄板完全浸没于溶液中，浸泡时间为15-30分钟，浸泡过程中可适当搅拌或晃动溶液，以增强...
【技术特征摘要】
1.一种具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，用于省煤器换热板，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，其特征在于，在金属薄板预处理步骤中，化学清洗所使用的碱性清洗剂为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，其中氢氧化钠的质量分数为3%-5%，碳酸钠的质量分数为1%-2%；具体而言，在配制该混合溶液时，先将适量的氢氧化钠固体和碳酸钠固体分别溶解于去离子水中，在搅拌条件下缓慢加入，确保完全溶解且溶液均匀；使用该混合溶液进行化学清洗时，将金属薄板完全浸没于溶液中，浸泡时间为15-30分钟，浸泡过程中可适当搅拌或晃动溶液，以增强清洗效果，确保油污、杂质及氧化物污染物充分溶解和脱离金属薄板表面；清洗完成后，立即将金属薄板从溶液中取出，并用大量流动的清水进行冲洗，冲洗时间不少于5分钟，直至冲洗水的ph值接近中性，以彻底去除残留的清洗剂，防止其对后续镀层工艺产生不良影响。
3.根据权利要求1所述的具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，其特征在于，在金属薄板液压成型步骤中，液压系统的压力在成型过程中按照预设的压力曲线进行控制，该压力曲线在波峰成型阶段压力逐渐增大至最大值，在波谷成型阶段压力逐渐减小至最小值，且最大压力与最小压力的差值在10-20mpa之间；在波峰成型初期，压力以较快的速率上升，每秒增加0.5-1mpa，随着波峰形状逐渐接近设计要求，压力上升速率逐渐减缓，直至达到最大压力，最大压力值根据金属薄板的材质、厚度以及板管的设计尺寸确定，一般在30-50mpa之间；在波谷成型阶段，压力从最大值开始逐渐降低，降低速率在每秒0.3-0.8mpa之间，确保板管在成型过程中不会因压力变化过快而产生裂纹或变形缺陷，最终压力降至最小值，最小值保持在10-30mpa之间，以便顺利完成整个液压成型过程，保证板管结构的精度和完整性，使相邻板管之间形成均匀的烟气流道，为后续镀层工艺提供良好的基础。
4.根据权利要求1所述的具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，其特征在于，在超音速等离子喷涂合金陶瓷镀层的设备准备与参数调试步骤中，等离子气体中氩气与氢气的体积比为4:1-9:1；在确定具体的体积比时，需综合考虑镀层材料的特性、板管结构以及期望达到的镀层性能；当镀层对硬度和耐磨性要求较高时，可适当增加氩气的比例，采用8:1-9:1的体积比，以提高等离子射流的能量密度，使陶瓷颗粒更好地熔化和沉积，形成更致密、硬度更高的镀层；而当需要提高镀层的韧性和结合强度时，可适量增加氢气的比例，采用4:1-6:1的体积比，氢气的加入有助于降低等离子体的粘度，使熔滴在撞击基体时更好地铺展和结合；在调试过程中，通过高精度的气体流量控制器分别调节氩气和氢气的流量，确保两者混合后的体积比精确在设定范围内，流量误差不超过设定值的±3%，从而为获得稳定且性能优良的超音速等离子体射流提供保障，保证合金陶瓷镀层的高质量制备。
5.根据权利要求1所述的具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，其特征在于，在超音速等离子喷涂合金陶瓷镀层的粉末准备与送粉控制步骤中，合金陶瓷粉末中包含碳化钨、氧化锆、氧化铝陶瓷相，以及镍、钴、铬金属粘结相，其中陶瓷相的质量分数为50%-70%，金属粘结相的质量分数为30%-50%；碳化钨具有高硬度和耐磨性，可有效提高镀层的耐磨性能；氧化锆和氧化铝能增强镀层的耐高温和抗氧化性能；镍、钴、铬金属粘结相则起到良好的粘结作用，保证镀层与基体之间以及陶瓷颗粒之间的紧密结合；在粉末制备过程中，各成分粉末需经过严格的筛选、混合和球磨工艺处理，确保各成分均匀分布，粉末粒度分布在15-45μm之间，且球形度不低于90%；在送粉过程中，送粉器的转速根据所需的送粉速率进行精确调节，精度控制在±10rpm，载气流量也需精确控制在波动范围±3l/min内，同时密切监测送粉过程中的粉末流量稳定性，确保粉末稳定、均匀地送入超音速等离子体射流中，送粉速率误差不超过设定值的±8%，使合金陶瓷粉末在等离子射流中充分熔化和加速，均匀沉积在板管表面形成高质量的镀层。
6.根据权利要求1所述的具有高附着力的合金陶瓷镀层制备工艺，其特征在于，在超音速等离子喷涂合金陶瓷镀层的喷涂过程中，喷枪的移动轨迹为螺旋式移动，螺距在5-10mm之间，以确保涂层在板管表面的均匀覆盖；在喷涂开始前，根据板管的尺寸和形状参数，通过编程设定喷枪的螺旋式移动路径，确保喷枪在板管表面的每一处都能均匀停留和喷涂；在喷涂过程中，喷枪从板管的一端开始，沿着螺旋线缓慢移动，移动速度均...
【专利技术属性】
技术研发人员：周起帆，洪联合，史培兴，杨涛涛，王霞，
申请(专利权)人：陕西华电榆横煤电有限责任公司榆横发电厂，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。