流化床锅炉水冷壁粉芯丝材电弧喷涂涂层性能

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1、中国_i油人学(华东)硕+论文个人简历、在学期间的研究成果流化床锅炉水冷壁粉芯丝材电弧喷涂涂层性能曾力波(材料学)指导教师：王勇(教授)摘要循环流化床锅炉水冷壁的高温冲蚀是运行过程中相当重要的问题。在系统分析水冷壁失效的基础上，设计使用粉芯丝材制备出FeB和CrB颗粒增强的金属基复合材料涂层。针对涂层进行高温氧化、热腐蚀以及高温冲蚀实验，分析了成分和结构对涂层性能的影响及作用机制。涂层中的硬质相起到了弥散强化的作用，涂层中层状的金属带提高了涂层的韧性。涂层的高温氧化实验证明封孔涂层具有优良的抗氧化性能。CrB

2、涂层中的Cr元素在高温下生成了致密的Cr203，起到抗氧化作用。涂层的热腐蚀实验证明在涂层表面局部盐膜中形成了K-Na-Fe三元低熔点熔融共晶熔赫，从而引起了热腐蚀。其中CrB涂层具有优良的抗热腐蚀性能。涂层的高温冲蚀实验研究了各种因素对于涂层冲蚀性能的影响。FeB在高温下以塑性冲蚀为主，表面冲蚀形貌主要为细窄的犁沟。CrB涂层以脆性冲蚀为主，表面冲蚀形貌主要为微小的冲击坑。涂层中的硬质相粒子较好抵抗了冲蚀粒子的冲击。涂层高温冲蚀磨损过程是由萌生裂纹、裂纹扩展和断裂并从涂层基体分离三阶段组成。不同的冲蚀形态下

3、，裂纹产生的形式和机理都是相同的，而涂层是塑性冲蚀为主导还是脆性冲蚀为主导则取决于涂层本身的组织结构与性能。对涂层在现场进行了应用检测，CrB涂层和FeB涂层在流化床锅炉的高温冲蚀、腐蚀条件下可以较好地对水冷壁管进行防护，延长其使用寿命。关键词：电弧喷涂，金属基复合材料，高温冲蚀¨PerformanceoftheArcSprayingCoatingswithCoreWiresUfsedontheCFBBoiler’sWater-cooledWa¨ZengLibo(MaterialsScience)Direct

4、edbyProfessorWangYongAbstractTheabrasionoftheboiler’swater-cooledwallathightemperaturewasaseriousproblemontheboiler’soperationperiod．CoatingswithFeBandCrBasthemetalmatrixcompositeswerepreparedusingcorewiresdesignedbasedontheanalysesofwater-cooledwall’sinval

5、idationsystematically．Carriedouthightemperaturecorrosiontest，hotcorrosiontestandhightemperatureerosiontestreferentially．Thecomponentandstructureofthecoatingsbroughtsomeinfluencewhichwasinvestigatedincludingitsactionmechanism．Thecoatingshadobviouslayerstruct

6、ures，andthehardcomponentswithdiscretedistributioncouldincreaseintensityofthecoatings．Inadditionthatmetallayerincoatingscouldincreasemalleability．Theresultsofhightemperaturecorrosiontestshowedthatcoatingswithsealcoatshadexcellentoxidationresistance．TheCrelem

7、entintheCrBcoatingwouldbeoxygenizedasCr203，whichhaddensestructureandgoodoxidationresistance．Inthehotcorrosiontest，theK—Na-Fethree—elementcompoundwithlowmeltingpointwasgeneratedonthesurfaceofsomepartsofthecoatings，whichcausedhotcorrosion．TheCrBcoatingsshowed

8、theexcellenthotcorrosionresistanceduringthetest．Inthehightemperatureerosiontest，infectionofthefactorstothecoatingsabrasionresistanceWasinvestigated．TheFeBcoatingwasabradedplasticallymostlyathightempera