專利名稱：除塵器導氣管熱噴涂方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴涂方法，特別是一種除塵器導氣管熱噴涂方法。
背景技術：
從2000年起，在我國焦化行業(yè)焦化干熄焦工藝的推廣應用，帶來工藝除塵過程中的重要設備-氣體多管除塵器大量的需求。由于工藝的特殊要求，對于多管除塵器的除塵效率要求極高，同時滿足長期安全穩(wěn)定的運行要求。干熄焦裝置的二次除塵器為安裝于氣體循環(huán)管路上的專用工藝除塵設備，不同于一般的環(huán)境除塵設備，根據(jù)干熄焦工作制度要求每年工作340天，每天M小時連續(xù)運行， 中間不可間斷。要求其具有處理能力大、除塵效率高；單體旋風器耐磨性好、可靠性高且使用壽命長等特點。導氣管通常選用20G鋼管，表面硬度低，維氏硬度325-415HV。而循環(huán)氣體中所含的固體顆粒為焦粉，形狀極不規(guī)則，磨損性極強；且循環(huán)氣體中含塵濃度高、處理風量大，因此采用普通20G鋼管是不能滿足工藝要求的，必須提高導氣管表面硬度，以達到工況使用要求。為了使導氣管具備較好的耐磨損性能，目前有效的一種方法是采用等離子噴涂方法在導氣管上噴涂合金層。等離子噴涂是一種材料表面強化和表面改性的技術，可以使基體表面具有耐磨、耐蝕、耐高溫氧化等性能。等離子涂技術是采用由直流電驅動的等離子電弧作為熱源，將陶瓷、合金、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并以高速噴向經(jīng)過預處理的工件表面而形成附著牢固的表面層的方法。但是影響合金材料性能的因素較多，這就對噴涂的效果影響極大，因此，具體的噴涂方法直接決定著噴涂的合金表面層的性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高導氣管表面硬度的熱噴涂方法， 避免導氣管不被粉塵顆粒磨損，以使除塵器達到長期穩(wěn)定運行。為了解決上述的技術問題，本發(fā)明的技術方案是一種除塵器導氣管熱噴涂方法， 其包括以下步驟1)導氣管表面預處理通過噴砂、表面拋光、酸洗去除導氣管表面的污垢，以增加鎳磷層與導氣管表面接觸面機械咬合力，提高結合強度。首先，噴砂使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長了涂膜的耐久性。其次，拋光使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表。最后，酸洗可除去金屬表面的氧化物等薄膜。2)第一次噴涂采用等離子噴涂工藝均勻地對導氣管表面進行噴涂，在導氣管表面形成20-30 μ m鎳磷合金層，所述鎳磷合金層中磷的質量百分比為13. 4-13. 8%。一般磷質量超9%時，鎳磷鍍層為高磷鍍層，為非晶態(tài)合金，具有高耐蝕、耐磨、高硬度、高強度。但是含磷太大會造成類金屬-類金屬原子間成鍵數(shù)目增多，導致金屬-類金屬間形成的鍵數(shù)減少，鍍層耐蝕性和晶化溫度下降。本方法在保證鍍層性能的基礎上，將磷的質量百分比限定在13. 4-13. 8%之間，獲得非晶態(tài)合金具有較高的耐磨和硬度性能。3)第二次噴涂采用等離子噴涂工藝均勻地對第一次噴涂的鎳磷合金層表面進行噴涂，以使總的鎳磷合金層達到40-50 μ m，第二次噴涂的鎳磷合金層中磷的質量百分比與第一次噴涂的相同。在噴涂過程中，噴涂距離過大，粉粒的溫度和速度均將下降，結合力、氣孔、噴涂效率都會明顯下降；噴涂距離過小，會使基體溫升過高，基體和涂層氧化，影響涂層的結合。導氣管的材料一般為鋼，鋼的熔點一般為1400°C左右。為了獲得優(yōu)異的硬度和耐磨性能，鎳磷合金層需要具備一定的厚度，而厚度的增加是與噴涂的時間成正比的。但是等離子火焰的溫度一般均大于1400°C，若要獲得一定的厚度，勢必增加噴涂的時間，隨著噴涂時間的增加，離子火焰的溫度將影響導氣管的表面， 嚴重時會使導氣管變形。本發(fā)明采用兩次噴涂，減少每次噴涂的時間和噴涂的厚度便可以完全解決上述的問題。4)對鎳磷合金層進行熱處理將鎳磷合金層加熱至610_625°C，并在此溫度下保溫2-3小時。本步驟提高了鎳磷合金層的硬度，使其硬度達到1100-1200HV。5)涂層后處理通過表面再拋光完成導氣管表面噴涂強化工藝。在所述步驟1)、2)之間還包括導氣管預熱步驟，此步驟將導氣管加熱到 90-110°C，以去除導氣管表面水分，減少噴涂材料與導氣管熱膨脹差異，以提高噴涂層與導氣管金屬面的結合強度。本發(fā)明采用等離子噴涂方法均勻對導氣管表面進行噴涂，獲得致密度高、結合強度高的耐磨層，使導氣管表面具有耐磨、耐蝕、耐高溫氧化性能，提高了導氣管的表面硬度和耐磨性，間接提高了除塵器的使用壽命。
具體實施例方式本發(fā)明方法在噴涂前，通過噴砂、表面拋光、酸洗去除導氣管表面的污垢。實施例1首先將導氣管加熱到100°C，預熱后進行噴涂。采用兩次噴涂的方法，第一次采用等離子噴涂工藝，使用等離子槍均勻地對導氣管表面進行噴涂，在導氣管表面形成25 μ m鎳磷合金層。其中，所述鎳磷合金層中磷的質量百分比為13.4%。第二次噴涂對第一次噴涂的鎳磷合金層表面進行噴涂，使總的鎳磷合金層達 45 μ m，第二次噴涂的鎳磷合金層中磷的質量百分比與第一次噴涂的相同。對鎳磷合金層進行熱處理將鎳磷合金層加熱至620°C，并在此溫度下保溫2小時，使其達到一定的硬度。最后通過表面再拋光完成導氣管表面噴涂的強化工藝。
實施例2首先將導氣管加熱到90°C，預熱后進行噴涂。采用兩次噴涂的方法，第一次采用等離子噴涂工藝，使用等離子槍均勻地對導氣管表面進行噴涂，在導氣管表面形成30 μ m鎳磷合金層。其中，所述鎳磷合金層中磷的質量百分比為13.8%。第二次噴涂對第一次噴涂的鎳磷合金層表面進行噴涂，使總的鎳磷合金層達 50 μ m，第二次噴涂的鎳磷合金層中磷的質量百分比與第一次噴涂的相同。對鎳磷合金層進行熱處理將鎳磷合金層加熱至610°C，并在此溫度下保溫3小時，使其達到一定的硬度。最后通過表面再拋光完成導氣管表面噴涂的強化工藝。實施例3首先將導氣管加熱到110°C，預熱后進行噴涂。采用兩次噴涂的方法，第一次采用等離子噴涂工藝，使用等離子槍均勻地對導氣管表面進行噴涂，在導氣管表面形成20 μ m鎳磷合金層。其中，所述鎳磷合金層中磷的質量百分比為13.6%。第二次噴涂對第一次噴涂的鎳磷合金層表面進行噴涂，使總的鎳磷合金層達 40 μ m，第二次噴涂的鎳磷合金層中磷的質量百分比與第一次噴涂的相同。對鎳磷合金層進行熱處理將鎳磷合金層加熱至625°C，并在此溫度下保溫2小時，使其達到一定的硬度。最后通過表面再拋光完成導氣管表面噴涂的強化工藝。上述實施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種除塵器導氣管熱噴涂方法，其特征在于包括以下步驟1)導氣管表面預處理通過噴砂、表面拋光、酸洗去除導氣管表面的污垢；2)第一次噴涂采用等離子噴涂工藝均勻地對導氣管表面進行噴涂，在導氣管表面形成20-30μπι鎳磷合金層，所述鎳磷合金層中磷的質量百分比為13. 4-13.8% ；3)第二次噴涂采用等離子噴涂工藝均勻地對第一次噴涂的鎳磷合金層表面進行噴涂，以使總的鎳磷合金層達到40-50μπι，第二次噴涂的鎳磷合金層中磷的質量百分比與第一次噴涂的相同；4)對鎳磷合金層進行熱處理將鎳磷合金層加熱至610-625°C，并在此溫度下保溫2-3 小時；5)涂層后處理通過表面再拋光完成導氣管表面噴涂強化工藝。
2.根據(jù)權利要求1所述的除塵器導氣管熱噴涂方法，其特征在于在所述步驟1)、2) 之間還包括導氣管預熱步驟，此步驟將導氣管加熱到90-110°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種除塵器導氣管熱噴涂方法，該方法包括以下步驟1)導氣管表面預處理；2)第一次噴涂形成20-30μm鎳磷合金層；3)第二次噴涂以使總的鎳磷合金層達到40-50μm；4)對鎳磷合金層進行熱處理；5)通過表面再拋光完成導氣管表面噴涂強化工藝；本發(fā)明采用等離子噴涂方法均勻對導氣管表面進行噴涂，獲得致密度高、結合強度高的耐磨層，使導氣管表面具有耐磨、耐蝕、耐高溫氧化性能。
文檔編號C23C4/16GK102492917SQ20111045967
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者束云峰, 范雪峰, 趙克宇, 錢義龍, 韓小衛(wèi) 申請人:常熟市華能環(huán)保工程有限公司