金屬合金絲材說明
鍋爐四管專用防腐防磨噴涂絲(PS45)基本性能介紹
火力發電廠鍋爐四管(水冷壁管、過熱器管、再熱器管、省煤器管)的高溫氧化、硫化物腐蝕、粉塵沖刷等問題長期嚴重地影響著火力發電廠的正常運行。PS45是美國TAFA公司和 瑞典 Kanthal 發展公司為解決火力發電廠燃煤鍋爐四管高溫腐蝕、沖蝕及造紙工業用黑液鍋爐水冷壁管嚴重的高溫氧化、硫化腐蝕、沖蝕生產的高鉻鎳基電弧噴涂絲， PS45制備的涂層性能得到了國際同行的贊許。被稱為1980 年代以來電弧噴涂在工業上最成功的應用。國內重慶珞璜電廠在1996年已使用PS45（PS45）制作了防腐、耐磨涂層，據施工單位報導，到 2001 年底涂層使用良好。
PS45噴涂絲特點如下：
名義成分：Cr：42%-45% ，Ti <1% ，Ni 余量。其制備的涂層表面在高溫下可形成一層高致密度的Cr2O3氧化膜,抗硫化物腐蝕能力為碳鋼的60倍�？稍诮咏�980℃的高溫下抵抗鍋爐工作中產生的腐蝕性(硫、釩)氣體的侵蝕。涂層使用24個月后厚度基本上沒有變化。平均剝蝕速度<0.0127mm/年，可使四管使用壽命延長至5年以上。 涂層與碳鋼熱膨脹系數相近 , 可防止涂層脫落。涂層與基體之間產生自結合效應。涂層孔隙率:< 1%.無貫穿孔洞。
（一）、金屬合金絲材說明
1、PS45金屬合金絲材超音速電弧噴涂采用抗高溫腐蝕，硬度特別高、耐沖刷磨損和抗高溫氧化性能優異的金屬陶瓷絲材，是一種非晶金屬態產品，基中Ni元素具有良好的延展性，使涂層與鍋爐管有著幾乎相同的熱膨脹系數，避免了由于熱應力引起的涂層開裂和剝落；Cr2C3在高溫下化學性能穩定，硬度沒有明顯變化，且具有一定的拒高溫融熔玻璃體附著性能即抗結焦性能；所含自融性介質，較一般合金更易霧化，參與制作的涂層細膩，孔隙率低，是所有金屬合金中應用于制作高溫涂層的優質選擇。噴涂完后由于涂層中還含有殘留的部分自融性材料，涂層運行一段時間后，由于受熱而與基材間形成了一種亞冶金結合結構，從而結合強度更高，特別耐磨。該金屬合金陶瓷材料熱導率與鍋爐鋼材料熱導率相近，且厚度不到1mm，因此不會影響傳熱效果。
2、PS45金屬合金絲材是一種新型耐高溫氧化、硫、堿、堿化物和堿金屬鹽等的腐蝕以及耐沖刷磨損的預合金型涂層材料，在高溫下形成致密的氧化膜物質Cr2O3，具有絕好的腐蝕介質屏蔽作用；其中所含的Ni元素具有良好的延展性，使涂層與鍋爐管有著幾乎相同的熱膨脹系數，避免了由于熱應力引起的涂層開裂和剝落；所含自融性介質，較一般合金更易霧化，參與制作的涂層細膩，對基體粘結性高、自粘性強、孔隙率低等，是所有金屬合金絲材中應用于制作高溫防腐涂層的優質選擇。噴涂完后由于涂層中還含有殘留的部分自融性材料，涂層運行一段時間后，由于受熱而與基材間形成了一種亞冶金結合結構，從而結合強度更高，為目前國內市場上同類產品中最理想的材料，用其作水冷壁高溫防腐材料，能起到很好的防高溫氧化、硫化腐蝕等作用。其膨脹系數與鍋爐鋼系數相近，故在冷熱交變的工況下，不會起皮、開裂，結合牢固；熱導率與鍋爐鋼材料熱導率相近，且厚度不到1mm，因此不會影響傳熱效果。噴涂粒子到達工件表面僅120℃左右，不會改變工件表面的結構和性能，故涂層后不影響原受熱面管材的理化性能。
PS45涂層與兩種鍋爐四管常用涂層性能比較
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噴涂材料 /工藝
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熱疲勞強度 (700℃×15min)
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沖刷失重(g)
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結合強度
（MPa）
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PS45/電弧噴涂
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空冷 10次+水冷5次
涂層完好無損
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0.1915
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41.9
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0.1937
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42.5
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0.2163
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48.8
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NiCr+Cr 2 C 3 /火焰噴涂
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空冷 10次涂層完好，水冷1次
既出現 3mm×3mm脫落
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0.8431
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18.6
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1.1252
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22.2
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1.2536
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25.0
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NiCrBSi/火焰噴涂
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空冷 10次+水冷5次
涂層完好無損
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0.8165
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16.8
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0.8466
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21.0
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0.9076
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30.4
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目前國際上應用于鍋爐等高溫熱腐蝕保護的標準主要有 :
(1) 美國焊接學會標準AWS C2.3-54T:應用噴涂鉻合金涂層來防止鋼鐵的熱腐蝕。
(2) 英國國家標準BS 2569: Part2: 對在高溫腐蝕和氧化下的鋼鐵提出噴涂合金涂層。
兩標準均規定鎳基高鉻合金是鍋爐管道有效的防高溫腐蝕和耐磨涂層。
鎳基高鉻合金涂層避免了鐵基鉻合金 885脆裂現象。（鐵鉻合金達到885 ℉ (474℃ )時合金會出現脆裂或龜裂實驗的理論）腐蝕介質將通過裂紋進入涂層，腐蝕基體，造成涂層脫落。
用電弧噴涂制備 PS45涂層是提高鍋爐四管使用壽命的一種比較好的方法，它有與鍋爐四管材料相似的熱膨脹系數，能與基體產生冶金結合，并在基體表面形成一層致密、均勻、完整的耐高溫腐蝕、抗高溫沖刷的涂層。它與其它噴涂方法相比具有經濟、靈活、可靠、效率高、污染少等優點。 |
