一種鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光表面熔覆工藝，具體公開了一種鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，室溫下利用清洗劑對鍋爐管進行除油、除銹處理，用著色探傷法對待加工部位進行檢驗；采用同軸或旁軸送粉裝置將鎳基合金粉末送入激光熔池，所述鎳基合金粉末的化學(xué)成份按重量百分比為：C：0.01-0.05%、Cr：21-22%、Fe：1.0-2.0%、Mo：8-10%、Si：0.1-0.7%、Nb：3.5-4.2%，Ni：63-64.5%；在待加工部位表面形成耐腐蝕磨損涂層，其工藝參數(shù)為：聚焦鏡F=300-400mm；熔覆功率P=2000-5000W；光斑尺寸D=3-10mm；掃描速度V=200-1000mm/min；搭接率40-60%，并對制備的熔覆涂層進行裂紋探傷檢測。本發(fā)明強化了鍋爐管的防高溫腐蝕及氧化性能，提高其使用壽命，降低生產(chǎn)成本，大幅度提高電廠鍋爐生產(chǎn)效率，促進準(zhǔn)東地區(qū)煤炭、煤電、煤化工事業(yè)的發(fā)展。
【專利說明】一種鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種激光表面熔覆工藝，具體是一種鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工 藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 鍋爐高溫段爐管在使用過程中，其失效形式主要是高過和低再區(qū)域形成了大面積 粘結(jié)性較強的積灰，并伴有嚴(yán)重的高溫腐蝕，造成了大面積爆管現(xiàn)象，被迫停爐清灰、換管。 目前國內(nèi)外通用的做法一是使用電弧噴涂的辦法，在水冷壁的表面，制備一層具有優(yōu)異抗 腐蝕功能的保護層；二是改變爐管材質(zhì)，提高其抗蝕性；三是嚴(yán)格控制燃煤的成分，減少其 硫及其它有害雜質(zhì)的存在?，F(xiàn)階段受國內(nèi)煤炭資源制約的影響，在我國東、中部的一批老能 源基地呈現(xiàn)出資源枯竭趨勢及全國能源需求還在不斷增長的情況下，新疆煤炭將成為中 國十分重要的能源接續(xù)區(qū)和戰(zhàn)略性能源儲備區(qū)。但是，在準(zhǔn)東煤質(zhì)高水分、高結(jié)焦性、嚴(yán)重 沾污性的特性面前，目前的鍋爐管材質(zhì)及噴涂保護層的做法均不能取得效果，極大的限制 了該煤種在電廠的大量使用。這樣造成了準(zhǔn)東煤資源不能很好的應(yīng)用在煤電工業(yè)，極大的 限制了煤電工業(yè)的發(fā)展，致使大量煤炭資源不能很好有效的利用，造成了資源的浪費。因 此，國內(nèi)各大鍋爐廠都在研制燃用準(zhǔn)東煤的鍋爐，長壽命的抗高溫腐蝕和氧化的鍋爐管成 為大型電廠建設(shè)和運行的迫切要求。
[0003] 使用激光熔覆方法在鍋爐管上進行防腐抗氧化涂層制備，其獲得的涂層與基體結(jié) 合良好、使用高強度耐腐耐氧化合金粉末體系，其所獲熔覆層顯微組織細(xì)密，這種顯微組織 形態(tài)使得涂層具有更加優(yōu)異的防高溫腐蝕和氧化性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、壽命長的鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工 藝。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，室溫下利用清洗劑對鍋爐管進行除油、除 銹處理，并用酒精清洗干凈；用著色探傷法對待加工部位進行檢驗；選用鎳基合金粉末， 其化學(xué)成份按重量百分比為：c :0· 01-0. 05%、Cr :21-22%、Fe :1· 0-2. 0 %、Mo :8-10%、Si : 0. 1-0. 7%、Nb :3. 5-4. 2%，Ni :63-64. 5% ;采用同軸或旁軸送粉裝置將鎳基合金粉末送入激 光熔池，在待加工部位表面形成耐腐蝕磨損涂層，其工藝參數(shù)為：聚焦鏡F=300-400mm ;熔 覆功率 P=2000-5000W ;光斑尺寸 D=3-10mm ;掃描速度 V=200-1000mm/min ;搭接率 40-60%， 并對制備的熔覆涂層進行裂紋探傷檢測。
[0006] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述鎳基合金粉末化學(xué)成份按重量百分比為：C: 0· 03%、Cr :21· 5%、Fe : 1. 4 %、Mo :9%、Si :0· 4%、Nb :3· 8%，Ni :63· 87%。
[0007] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述耐腐蝕磨損涂層的厚度在0. 8-1. 2mm。
[0008] 作為本發(fā)明進一步的方案：所述激光熔池使用5000W橫流C02激光器或半導(dǎo)體激 光器，工作平臺為SMENS數(shù)控激光加工機。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：強化了鍋爐管的防高溫腐蝕及氧化性能， 提高其使用壽命，解決了我國電廠鍋爐生產(chǎn)中鍋爐管應(yīng)用壽命低這一個長期未能解決的難 題。本發(fā)明在延長鍋爐管使用壽命的同時，降低了生產(chǎn)成本，大幅度提高電廠鍋爐生產(chǎn)效 率，同時解決了限制準(zhǔn)東煤應(yīng)用的一個難題，避免了國家資源浪費，促進準(zhǔn)東地區(qū)煤炭、煤 電、煤化工事業(yè)的發(fā)展。

【具體實施方式】
[0010] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的 實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0011] 本發(fā)明實施例中，一種鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，室溫下利用清洗劑對 鍋爐管進行除油、除銹處理，并用酒精清洗干凈；用著色探傷法對待加工部位進行檢驗，要 求加工部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷；選用耐高溫腐蝕及氧化性能好強度高且與基體冶金 相容性良好的鎳基合金粉末，其化學(xué)成份按重量百分比為：C :0. 01-0. 05%、Cr :21-22%、Fe : 1. 0-2. 0 %、Mo :8-10%、Si :0· 1-0. 7%、Nb :3· 5-4. 2%，Ni :63-64. 5% ;鎳基合金粉末化學(xué)成份 按重量百分比為：C :0· 03%、Cr :21· 5%、Fe :1· 4 %、Mo :9%、Si :0· 4%、Nb :3· 8%，Ni :63· 87%。 本發(fā)明采用同軸或旁軸送粉裝置將鎳基合金粉末自動送入激光熔池，使用5000W橫流C02 激光器或半導(dǎo)體激光器，工作平臺為SIMENS數(shù)控激光加工機，在待加工部位形成均勻致 密的耐腐蝕磨損涂層，厚度在〇· 8-1. 2mm ;其工藝參數(shù)為：聚焦鏡F=300-400mm ;熔覆功率 P=2000-5000W ;光斑尺寸 D=3-10mm ;掃描速度 V=200-1000mm/min ;搭接率 40%-60%，并對制 備的熔覆涂層進行裂紋探傷檢測并判斷有無裂紋等缺陷產(chǎn)生。
[0012] 實施例1 本發(fā)明實施例中，所述的鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，包括以下工藝步驟：室 溫下用清洗劑對鍋爐管進行除油、除銹處理，并用酒精清洗干凈；用著色探傷法對待加工部 位進行檢驗，要求加工部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷；選用耐高溫腐蝕及氧化性能好強度 高且與基體冶金相容性良好的鎳基合金粉末，其化學(xué)成份按重量百分比為：C :0. 03%、Cr : 21. 5%、Fe :1· 4 %、Mo :9%、Si :0· 4%、Nb :3· 8%，Ni :63· 87%。使用 5000W 橫流 C02 激光器，工 作平臺為SMENS數(shù)控激光加工機。采用同軸送粉裝置將鎳基合金粉末自動送入激光熔池， 在加工面形成均勻致密的耐腐蝕磨損涂層，厚度在0. 8mm ;其工藝參數(shù)為：聚焦鏡F=312mm， 熔覆功率P=3500W，光斑尺寸D=3mm，掃描速度V=800mm/min，搭接率50%，對制備的熔覆涂層 進行裂紋探傷檢測并判斷無裂紋等缺陷產(chǎn)生。
[0013] 實施例2 本發(fā)明實施例中，所述的鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，包括以下工藝步驟：室 溫下用清洗劑對鍋爐管進行除油、除銹處理，并用酒精清洗干凈；用著色探傷法對待加工部 位進行檢驗，要求加工部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷；選用耐高溫腐蝕及氧化性能好強度 高且與基體冶金相容性良好的鎳基合金粉末，其化學(xué)成份按重量百分比為：C :0. 03%、Cr : 21. 5%、Fe :1· 4 %、Mo :9%、Si :0· 4%、Nb :3· 8%，Ni :63· 87%。本發(fā)明采用同軸或旁軸送粉裝
【權(quán)利要求】
1. 一種鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，其特征在于，室溫下利用清洗劑對鍋爐 管進行除油、除銹處理，并用酒精清洗干凈；用著色探傷法對待加工部位進行檢驗；選用 鎳基合金粉末，其化學(xué)成份按重量百分比為：C :0. 01-0. 05%、Cr :21-22%、Fe :1. 0-2. 0 %、 Mo :8-10%、Si :0· 1-0. 7%、Nb :3. 5-4. 2%，Ni :63-64. 5% ;采用同軸或旁軸送粉裝置將鎳基 合金粉末送入激光熔池，在待加工部位表面形成耐腐蝕磨損涂層，其工藝參數(shù)為：聚焦鏡 F=300-400mm ;熔覆功率 P=2000-5000W ;光斑尺寸 D=3-10mm ;掃描速度 V=200-1000mm/min ; 搭接率40-60%，并對制備的熔覆涂層進行裂紋探傷檢測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，其特征在于，所述鎳基 合金粉末化學(xué)成份按重量百分比為：C :0. 03%、Cr :21. 5%、Fe :1. 4 %、Mo :9%、Si :0. 4%、Nb : 3· 8%，Ni :63. 87%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，其特征在于，所述耐腐 蝕磨損涂層的厚度在0. 8-1. 2mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐管防腐層的激光表面熔覆工藝，其特征在于，所述激光 熔池使用5000W橫流C02激光器或半導(dǎo)體激光器，工作平臺為SMENS數(shù)控激光加工機。
【文檔編號】C22C19/05GK104099611SQ201410338128
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】陶興啟, 黃旭東, 廖運生 申請人:武漢團結(jié)點金激光制造技術(shù)有限公司