電力工業(yè)是國民經(jīng)濟中的先行行業(yè),我國火力發(fā)電以煤為主要燃料,燃煤電站發(fā)電量約占總發(fā)電量的75%。鍋爐用燃煤品質(zhì)的下降使火力電廠鍋爐“四管”（水冷壁管、過熱器管、再熱器管和省煤器管）受熱面產(chǎn)生的磨損、積灰、結渣、腐蝕等問題加劇,從而加速了鍋爐管道的失效過程。火力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性的高低取決于機組關鍵部件的耐磨、耐蝕性能,針對主要以沖蝕磨損和腐蝕為主的鍋爐失效問題,研究并開發(fā)一套能成熟應用于鍋爐系統(tǒng)的防護技術對于提高燃煤鍋爐的發(fā)電能力、降低機組運行成本有著非常重要的意義。本文采用超音速電弧噴涂技術,使用鐵基實芯和粉芯絲材在基體材料（20鋼、12CrMoV鋼）上制備抗高溫沖蝕和腐蝕的鐵基防護涂層。運用場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）及能譜儀（EDS）、X射線衍射儀（XRD）、顯微硬度計和萬能拉伸試驗機,對涂層微觀組織、結構、硬度、厚度、結合強度和抗彎強度進行分析與測定。采用箱式馬弗爐、光電分析天平、鹽霧試驗機、CHI660E電化學工作站、銷盤式磨粒磨損試驗機等設備對基體材料和鐵基涂層的抗高溫氧化性、耐熱腐蝕性、耐鹽霧腐蝕性、電化學穩(wěn)定性、抗沖蝕磨損性、熱穩(wěn)定性進行表征和分析,研究基體材... 

【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２電孤噴涂原理示意圖??

?Ｖ?￥??Ｉ??９??圖１－２電孤噴涂原理示意圖??１．直流電源；２．金屬絲；３．送絲輪；４．導電塊；５．導電嘴；６．空氣噴嘴：７．電孤；８．噴涂射流：９．基體；??１０．涂層??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｒｃ?ｓｐｒａｙｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??１．２．１電弧噴涂涂層的制備??電弧噴涂涂層的形成是一個涉及空氣動力學、流體力學、冶金熱力學和傳熱學等多??領域的復雜過程＿。因此，制備過程受制因素較多，如氣流壓力、氣流速度、噴涂電壓、??噴涂電流、噴涂距離和送絲速度等［１１］。超音速電弧噴涂采用拉伐爾噴嘴，從而將氣流速??度從亞音速提高到超音速，使熔滴粒子獲得更高的飛行速度與霧化效果，獲得更優(yōu)質(zhì)的??涂層［１２］。電弧噴涂涂層的沉積過程可簡單分為熔滴形成、熔滴加速霧化、扁平顆粒堆積??｜１３］。陽極和陰極兩根金屬絲材在噴槍口交匯，交匯處形成較強電場使金屬絲周邊的氣體??電離，從而產(chǎn)生高溫電弧。高溫電弧下金屬絲材端部熔化成為熔滴，熔滴在高壓高速氣??流的拖拽下被加速并霧化成小熔滴噴射向基體。電弧區(qū)形成的熔滴，經(jīng)霧化加速飛行，??以很高的速度撞擊基體表面，熔滴在變形的瞬間被冷卻、凝固，鋪展成圓盤狀的薄片，??接著源源不斷的霧化粒子在基體表面扁平化、堆積

?成品??圖１－５粉芯絲材制造工藝流程??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｈｅ?ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｃｏｒｅ?ｗｉｒｅｓ??１．４火力電廠鍋爐“四管”失效機理分析??鍋爐運行過程中，燃燒室溫度高達１０００°Ｃ以上。鍋爐“四管”存在嚴重的高溫腐蝕和??沖蝕磨損及由此造成的重大經(jīng)濟損失。就鋪設于鍋爐爐壁的水冷壁管而言，其主要作用??是吸收熱輻射用于對發(fā)電機轉(zhuǎn)子做功，內(nèi)部承受高溫水蒸氣帶來的高壓，外壁受輻射和??對流煙氣的作用，同時還有附著在表面的復合熔鹽的高溫腐蝕和煙氣飛灰沖刷磨損作用，??從而導致水冷壁管的失效。??｜］?ｍ??水冷壁??＾：螺＿５＾：??水冷壁總體布置圖??圖１－６鍋爐水冷壁管布置圖??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｈｅ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ－ｗａｌｌ?ｔｕｂｅｓ?ｉｎ?ｐｏｗｅｒ?ｐｌａｎｔ?ｂｏｉｌｅｒ??８??

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]載荷-撓度曲線上直線段斜率計算對人造板彈性模量影響[J]. 李俊鵬,袁勇威,張帆.  河南建材. 2017(02)
[5]熱噴涂涂層與基體結合界面研究進展[J]. 柳建,孟凡軍,殷鳳良,陳永雄,梁秀兵.  材料工程. 2017(01)
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[7]常用硬度檢測方法及其在鈦合金中的應用[J]. 張娟,李鵬,許飛,田晨超.  西安文理學院學報(自然科學版). 2016(06)
[8]主氣流溫度對高壓冷噴涂粉末速度和溫度的影響[J]. 唐文勇,張克聲,蔣學勤,宋俊.  表面技術. 2016(09)
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[10]離子滲氮-電弧離子鍍復合涂層關鍵科學問題研究取得重要進展[J]. 張世宏,Chen W L,Zheng J,Lin Y.  中國表面工程. 2015(05)

博士論文
[1]銷盤滑動磨損試驗的仿真方法研究[D]. 汪選國.武漢理工大學 2009

碩士論文
[1]等離子噴涂高溫防護涂層的熱腐蝕、高溫氧化及抗熱震性能研究[D]. 王磊.蘭州理工大學 2016
[2]旋轉(zhuǎn)磨粒參數(shù)對單晶銅拋光加工影響的分子動力學研究[D]. 楊倚寒.吉林大學 2015
[3]熱噴涂技術應用與發(fā)展調(diào)研分析[D]. 李君.吉林大學 2015
[4]NiZn功率鐵氧體材料耐熱沖擊性能的研究[D]. 王永.電子科技大學 2016
[5]典型盤用材料缺口拉伸強度預測方法研究與應用[D]. 王盛堯.南京航空航天大學 2014
[6]電弧噴涂層磨損性能的仿真與實驗研究[D]. 劉魯寧.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[7]氣固兩相流下風力機塔筒的沖蝕磨損行為研究[D]. 李凱杰.新疆大學 2014
[8]基于ABAQUS的導軌副磨粒磨損微觀過程的有限元研究[D]. 岳曉宇.天津理工大學 2014
[9]高氮含量Ti（C，N）基金屬陶瓷的制備及其磨粒磨損特性研究[D]. 周偉.南京航空航天大學 2013
[10]高耐磨損復合鍋爐管的制備及其特性研究[D]. 鐘成圓.華北電力大學 2013



本文編號：3486917