超音速電弧噴涂是采用燃燒于噴涂絲材端部的電弧為熱源，將均勻送進的絲材溶化，經過拉法爾噴 嘴加 速后的絲材霧化為均勻分布、粒度微小的粒子，噴向受熱面形成涂層，溶化后的粒子與基材 主要以機械、物理、冶金方式結合的一種工藝。噴涂時，兩根絲狀金 屬噴涂材料用送絲裝置通過送絲輪均勻、連續地分別送進電弧噴涂槍中的導電嘴內，導電嘴 分別接電源的正、負極，并保證兩根絲材端部接觸前的絕緣性。當兩金屬絲端部由于送進而 互相接觸時，在端部短路并產生電弧，使絲材端部瞬間熔化，壓縮空氣把熔融金屬霧化成微 熔滴，以很高的速度噴射到工件表面，形成電弧噴涂層。

 

1 超音速電弧噴涂技術與國內普通電弧噴涂技術相比，具有如下優點：

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?粒子飛行速度高

由于采用了拉伐爾噴嘴加速技術，熔化的粒子飛行速度達到超音速，為386 m/s，而普通電弧噴涂的粒子飛行速度僅為100 m/s左右。

? 結合強度高

熔化粒子與基材主要以機械、物理和微冶金等方式結合。改進過的拉伐爾噴嘴速度越高，動量越大，沉積時的沖量越大，使得噴涂粒子撞擊基體表面變形充分 ，增加了涂層與基體活性接觸面積，同時，粒子沉積時，粒子的部分動能轉化為熱能，提高 了粒子與基體的接觸溫度，粒子速度越高，轉化的熱能越多。因而，隨著超音速電弧噴涂粒子速度的提高，涂層的結合強度將得到進一步提高。

? 孔隙率低

超音速電弧噴涂的涂層孔隙率<1%，普通電弧噴涂和火焰噴涂的噴涂層孔隙率分別為10%和小于5%。

2  超音速噴涂技術在燃煤鍋爐的應用范圍

? 鍋爐爐膛密相區

? 爐膛四角

? 鍋爐燃燒器周圍

? 鍋爐吹灰器口

? 爐膛出口

? 風機葉輪葉片

 

3 噴涂材料的選擇

 

 

 

 

循環流化床鍋爐常用的噴涂材料為BD90、BD100非晶相絲材，主要成分為Ni、Cr，BCr CrC等。這種絲材專門應用于鍋爐受熱面防磨涂層，有很好的耐沖蝕磨損和高溫腐蝕性能，其耐磨損性接近于NiCr-CrC涂層。煤粉爐和垃圾焚燒爐采用BD60、BD70、BD80高鉻鎳絲材，該絲是一種高鉻鎳不銹鋼粉芯絲材，其最大優點是高鉻（42%）含量，高鉻含量保證的涂層能夠連續不斷地形成堅韌Cr2O3保護膜，非常適宜于高含硫腐蝕強氧化工況下的煤粉爐受熱面、垃圾焚燒爐和鋼廠轉爐煙罩煙道等工況條件。耐腐性和抗高溫氧化性能接近于鎳鉻鈦（45CT）涂層，性價比卻遠優于鎳鉻鈦涂層。

 

4 結語

綜上所述，采用速度更高的超音速噴涂技術，合理選擇高性能的非晶涂層材料，可以很好地解決燃煤電廠鍋爐運行中強腐蝕和強磨損等的苛刻工況。我們認為，在推廣節能環保的今天，應用超音速電弧噴涂非晶絲材解決燃煤電廠金屬部件腐蝕與磨損方面將會有更大的發展。