一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材及其製備方法與流程
2023-10-19 01:37:52
本發明涉及材料加工
技術領域：
，尤其涉及了一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材及其製備方法。
背景技術：
：生物質鍋爐是以生物質能源做為燃料的鍋爐，所用的燃料被螺旋給料機送入爐膛，由高溫煙氣和一次風的作用逐步預熱，乾燥、著火、燃燒，從而釋放出巨大的熱量，進行劇烈燃燒。鍋爐的水冷壁是主要受熱部分，分布於鍋爐爐膛的四周，吸收爐膛中的高溫火焰和煙氣的輻射熱量，高溫加速了水冷壁塗層的腐蝕。此外煙氣中含有大量腐蝕性氣體，如二氧化硫等，這些煙氣在經過煙道排出時，會對鍋爐的「四管」以及鍋爐的金屬零部件造成腐蝕損害，造成管道的破裂，如不提早發現對管道進行維護會造成嚴重的安全事故。為了解決防腐問題，目前採用的技術方案是在管道內部塗覆耐腐蝕的塗層材料，提高管道的耐腐蝕性能，以減少鍋爐的維護。但所使用的塗層材料普遍存在易脫落，耐腐蝕性差的缺點，管道材料要經常更換，導致鍋爐的維護成本高的問題。中國專利，申請公布號：cn103924182a，
專利名稱：：一種含稀土鎳基粉芯絲材、塗層的製備與應用，藥芯成分質量百分比為：純金屬鉻粉20-35％，鎳硼粉10-31％，稀土0.1-0.3％，鎳為餘量；粉芯絲材外皮所用帶材為80ni-20cr帶；粉芯絲材填充率32％，本發明所述方法製備的一種含稀土的鎳基塗層在高溫環境下在na2so4/nacl腐蝕介質中具有一定的耐蝕性，該介質可較好模擬廢棄物資源化wte垃圾焚燒爐中易腐蝕部件的工作環境。技術實現要素：基於
背景技術：
存在的技術問題，本發明提出了一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材，具備優良的抗氧化性和防腐性。一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材，包括按照重量份計的如下組份：金屬鉻40-60份、金屬鎳50-70份、金屬鈦2-4份。優選的，所述鎳基絲材還包括稀土元素0.05-0.10份。優選的，所述稀土元素為鑭或鈰。一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材的製備方法，方法步驟如下：s1：將各組分混合後進行熔煉、鍛壓成型，然後進行粗拉至φ5.0mm；s2：將s1製得的絲材進行熱處理、鹼煮酸洗；s3:精拉、光亮退火，所製得的絲材的最終絲材的規格為φ1.6mm或φ2.0mm。進一步的，所述s1的熔煉溫度為1500-1555℃，熔煉時間為1-2h。本發明製得的一種鎳基絲材應用於生物質鍋爐水冷壁或鍋爐的金屬零部件。與現有技術相比，本發明具有的有益效果在於：本發明製得的鎳基絲材中加入40％以上的金屬鉻，鉻含量的增加可提高絲材材的抗腐蝕性能；增加金屬鈦的含量，可以使絲材本身的晶粒更加細膩，提高了絲材的抗氧化性和耐腐蝕性；稀土元素的加入增強其物理、化學性能，提高合金鋼的後續加工鍛造、軋鋼塑性，提高焊接過程所產生熔敷金屬的機械性能；本發明製得的鎳基絲材，其拉伸強度為843-861mpa，延伸率為23.4-24.7％，衝擊值168-175j，結合強度為55.16-55.39mpa。在生物鍋水冷壁及鍋爐的「四管」上，以及在高溫氧化、高溫腐蝕中工作的鍋爐零部件上噴塗本發明製得鎳基絲材，會形成一層高緻密的cr2o3氧化膜，與基體間有自結合的效果，抗硫化物侵蝕能力相當於碳鋼的60倍；該塗層具有良好的抗高溫氧化和抗熱腐蝕的性能，能大大提高鍋爐設備的使用壽命，其年損耗量從每年1.5-2.0mm下降到37um或更低。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。實施例1一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材，包括按照重量份計的如下組份：金屬鉻40份、金屬鎳50份、金屬鈦2份、鑭0.05份。一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材的製備方法，方法步驟如下：s1：將各組分混合後進行熔煉、鍛壓成型，熔煉溫度為1500℃，熔煉時間為1h，然後進行粗拉至φ5.0mm；s2：將s1製得的絲材進行熱處理、鹼煮酸洗；s3:精拉、光亮退火，所製得的絲材的最終絲材的規格為φ1.6mm。本實施例製得的鎳基絲材的拉伸強度為852mpa，延伸率23.4％，衝擊值168j，結合強度55.16mpa。實施例2一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材，包括按照重量份計的如下組份：金屬鉻60份、金屬鎳70份、金屬鈦4份、鈰0.10份。一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材的製備方法，方法步驟如下：s1：將各組分混合後進行熔煉、鍛壓成型，熔煉溫度為1555℃，熔煉時間為2h，然後進行粗拉至φ5.0mm；s2：將s1製得的絲材進行熱處理、鹼煮酸洗；s3:精拉、光亮退火，所製得的絲材的最終絲材的規格為φ2.0mm。本實施例製得的鎳基絲材的拉伸強度為843mpa，延伸率24.2％，衝擊值172j，結合強度55.32mpa。實施例3一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材，包括按照重量份計的如下組份：金屬鉻50份、金屬鎳60份、金屬鈦3份、鑭0.06份。一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材的製備方法，方法步驟如下：s1：將各組分混合後進行熔煉、鍛壓成型，熔煉溫度為1530℃，熔煉時間為1.5h，然後進行粗拉至φ5.0mm；s2：將s1製得的絲材進行熱處理、鹼煮酸洗；s3:精拉、光亮退火，所製得的絲材的最終絲材的規格為φ1.6mm。本實施例製得的鎳基絲材的拉伸強度為856mpa，延伸率24.7％，衝擊值175j，結合強度55.27mpa。實施例4一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材，包括按照重量份計的如下組份：金屬鉻45份、金屬鎳65份、金屬鈦2.5份、鈰0.08份。一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材的製備方法，方法步驟如下：s1：將各組分混合後進行熔煉、鍛壓成型，熔煉溫度為1520℃，熔煉時間為1h，然後進行粗拉至φ5.0mm；s2：將s1製得的絲材進行熱處理、鹼煮酸洗；s3:精拉、光亮退火，所製得的絲材的最終絲材的規格為φ1.6mm。本實施例製得的鎳基絲材的拉伸強度為849mpa，延伸率23.8％，衝擊值169j，結合強度55.21mpa。實施例5一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材，包括按照重量份計的如下組份：金屬鉻55份、金屬鎳67份、金屬鈦3.5份、鑭0.07份。一種生物質鍋爐水冷壁防腐噴塗用鎳基絲材的製備方法，方法步驟如下：s1：將各組分混合後進行熔煉、鍛壓成型，熔煉溫度為1540℃，熔煉時間為2h，然後進行粗拉至φ5.0mm；s2：將s1製得的絲材進行熱處理、鹼煮酸洗；s3:精拉、光亮退火，所製得的絲材的最終絲材的規格為φ1.6mm。本實施例製得的鎳基絲材的拉伸強度為861mpa，延伸率24.5％，衝擊值173j，結合強度55.39mpa。產品性能試驗1、抗氧化性，檢測方法參照hb5258-2000；結果見表1。表1抗氧化測試結果對照組1-2為常用管道塗層。2、抗高溫燃氣腐蝕性，檢測方法參考gb/t18681-2002；結果見表2。表2抗高溫燃氣腐蝕性測試結果組別實施例1-5對照組1對照組2結果塗膜完整無變化少量起泡大量起泡並脫皮對照組1-2為常用管道塗層。表1-2結果表明，本發明提出的一種鎳基絲材與對照組相比具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性。3、使用本發明製得的鎳絲基材噴塗於水冷壁管上，年損耗量見表3表3水冷壁管年損耗量測試結果組別實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5對照組1對照組2結果37um32um35um29um31um1.5mm2.0mm對照組1-2為常用管道塗層。表2結果表明，本發明提出的一種鎳基絲材與對照組相比能大大提高鍋爐設備的使用壽命，其年損耗量從每年1.5-2.0mm下降到37um或更低。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12