CFB锅炉水冷壁耐磨涂层磨损性能试验研究.pdf

维普资讯 东北电力技术 2008年第7期 CFB锅炉水冷壁耐磨涂层磨损性能试验研究 TestResearchonWearBehaviorsofWear—resistant CoatingforCFBBoilerWaterwallTube 张小辉 (沈阳工程学院，辽宁 沈阳 110136) 摘要：采用正交设计方法，通过极差分析研究电弧喷涂工艺参数对 CFB锅炉水冷壁涂层耐磨性的影响。结果表明，影响涂 层性能的工艺参数主要是电弧电流，其次是喷涂距离，而电弧电压和雾化空气压力的影响很小。通过涂层耐磨性试验 ，进 一 步验证最佳喷涂工艺参数组合可以获得 良好耐磨性能的涂层。 关键词：CFB锅炉；水冷壁；电弧喷涂；磨损性能 [中图分类号]TK223．31 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2008)07—0020—04 循环流化床燃烧技术是近年来发展起来的一种 LX88A合金粉芯丝材，丝材内芯包含有多种元素 高效、低污染的清洁煤燃烧技术。循环流化床锅炉 复合粉末，是一种高硬耐磨涂层材料，涂层具有很 以其燃料适应面广、脱硫和燃烧效率高、负荷调节 高的耐冲蚀磨损和磨粒磨损性能，并且空隙度较 性能好、灰渣易于综合利用等优点 卫，成为首选 低。 的燃烧设备。然而由于该炉型的水冷壁管工作在高 b． 试验方案设计 温、固体物料冲蚀、烟气腐蚀的恶劣环境中，极易 在电弧喷涂过程中有多个因素影响涂层性能。 产生磨损和高温腐蚀，使管壁减薄甚至磨穿 ， 为得到最佳喷涂参数以获得优质涂层，选定考察的 不仅严重影响锅炉的安全运行，而且造成巨大的经 工艺参数：电弧电流 ，、电弧电压 、喷涂距离 济损失，已成为 目前亟待解决的一个技术难题。 和雾化空气压力P为试验因素，具体数值见表 1。 工业上一般采用热喷涂、堆焊等表面防护方法 采用正交试验设计原理设计四因数三水平 L9 (34) 来延长水冷壁管的使用寿命。其中电弧喷涂具有 占 正交表 ，建立正交设计方案，如表 2所示。 地面积小、易于施工、成本低、工作效率高、涂层 表 1 电弧喷涂涂层工艺参数因数水平 质量好等特点 J，一直受到广大技术人员 的青 睐。电弧喷涂工艺参数的变化对涂层质量有较大影 响，而涂层质量直接影响涂层的使用寿命，因此如 何保证涂层制备工艺参数的稳定性是获得优质涂层 的关键，也是本试验的主要 目的。 l 试验方法 表2 电弧喷涂工艺参数正交试验设计方案 1．1 电弧喷涂参数优化试验 a． 试验设备和材料 电弧喷涂设备：XDP一3型电弧喷涂设备。该 设备工作时2根带有不同极性的金属丝经送丝机构 驱动，送到电弧喷涂枪，在电弧喷涂枪前端相遇， 产生电弧；电弧熔化金属丝的尖端，同时压缩空气 将熔滴雾化，吹向前方，沉积在工作表面形成涂 层 。 试验材料：基本材料为45钢 (表面经喷砂粗 化)，喷涂材料为北京某公司生产的 mm 的 维普资讯 2008年第7期 东北电力技术 2l 1．2 涂层磨料磨损性能试验 情况，本试验采用 自制的箱式喷砂试验装置。试样 评价涂层质量最重要的指标之一是涂层耐磨损 尺寸为40mm×35mm×6lain长方形试块。 性能。根据循环流化床锅炉炉