近年來(lái),超超臨界機(jī)組由于煤耗低、排放污染物少等優(yōu)點(diǎn),開始逐步取代傳統(tǒng)的火力發(fā)電機(jī)組。然而在高溫、高速飛灰沖刷的環(huán)境下,超超臨界機(jī)組的組件(如高強(qiáng)聲波除灰設(shè)備的發(fā)聲號(hào)筒等)的使用壽命面臨巨大挑戰(zhàn)。為了解決該問(wèn)題,必須對(duì)其中的高溫合金材料的高溫抗氧化性能和高溫耐磨性能展開研究,并在工藝上進(jìn)行優(yōu)化。本論文主要采用等離子噴涂技術(shù)來(lái)提高合金的高溫抗性。為了提高合金的高溫抗性,首先,通過(guò)正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)優(yōu)化等離子噴涂的工藝參數(shù),得到最優(yōu)工藝參數(shù)組合,并最終在253MA耐熱奧氏體不銹鋼基體表面制備得到NiCoCrAlY、NiCoCrAlY-Al2O3 和 NiCoCrAlY-ZrO2 三種涂層。其次,分別對(duì)以上獲得的三種涂層進(jìn)行高溫氧化實(shí)驗(yàn)、高溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn)以及高溫等離子體沖蝕實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬其在超超臨界機(jī)組的實(shí)際工況,同時(shí)結(jié)合XRD、SEM以及EDS等表征手段對(duì)涂層的抗氧化機(jī)理、磨損機(jī)制和抗沖蝕機(jī)理進(jìn)行分析,通過(guò)計(jì)算對(duì)涂層的抗氧化性能進(jìn)行評(píng)定,探索涂層對(duì)基體高溫性能的提升效果,為253MA接下來(lái)在超超臨界機(jī)組高強(qiáng)聲波除灰設(shè)備的發(fā)聲號(hào)筒中的應(yīng)用提供了理論參考。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)制備得到涂層的結(jié)合強(qiáng)度較優(yōu)化前涂層結(jié)合強(qiáng)度的最大值分別提高了 10.98%、4.35%、11.08%。此外,三種涂層均有效地提高了基體的高溫性能,其中ZrO2涂層對(duì)基體的高溫性能提升最大,具體如下:600℃下降低了基體24%的磨損率;800℃下達(dá)到了完全抗氧化的等級(jí);1000℃下,降低了基體29%的氧化增重量和57%的沖蝕增重量。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG178
【部分圖文】：

?碩士學(xué)位論文??圖２．３等離子噴涂的工作臺(tái)與噴槍??Ｆｉｇ．２．３?Ｐｌａｓｍａ?ｓｐｒａｙｉｎｇ?ｃｏｎｓｏｌｅ?ａｎｄ?ｓｐｒａｙ?ｇｕｎ??本高溫氧化實(shí)驗(yàn)所用的是由合肥科晶材料技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ＶＢＦ－１２００Ｘ型高溫??管式爐，如圖２．４所示，其加熱元件為Ｎｉ－Ｃｒ－Ａｌ電阻絲，最高可加熱溫度為１２００°Ｃ。??圖２．４?ＶＢＦ－１２００Ｘ型高溫管式爐??Ｆｉｇ．２．４?ＶＢＦ－１２００Ｘ?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｔｕｂｕｌａｒ?ｆｕｒｎａｃｅ??本高溫摩擦磨損實(shí)驗(yàn)所用的是由中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研宄所蘭州中科凱華科??技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的ＨＴ－１０００型高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，如圖２．５所示，其工作溫度為??室溫至６００°Ｃ。??１２??

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2846367