
管道转炉烟道喷涂是对经预热的自溶性合金粉末涂层再加热至1000~1300℃,使颗粒熔化,造渣上浮到涂层表面,生成的硼化物和硅化物弥散在涂层中,使颗粒间和基体表面达到良好结合。最终沉积物是致密的金属结晶组织并与基体形成约0.05~0.1mm的冶金结合层,其结合强度约400MPa,抗冲击性能较好、耐磨、耐腐蚀,外观呈镜面。与喷涂层相比,喷焊层的优点显著。但由于重熔过程中基体局部受热后温度达900℃,会产生较大热变零件变形。因此,转炉烟道喷涂供应的使用范围有一定局限性。

一般来说,石家庄管道转炉烟道喷涂金属应先满足焊接件的使用条件,再考虑堆焊金属具有较好的可焊性,再适当选用经济的堆焊金属。常见工作条件下使用的转炉烟道喷涂供应金属有:高应力金属间磨损选用亚共晶钴基合金、含金属间化合物的钴基合金;低应力金属间磨损选用堆焊用低合金钢;金属间磨损+腐蚀或氧化选用大多钴基合金或镍基合金;低应力磨料磨损、冲击浸蚀、磨料浸蚀选用高合金铸铁;低应力严重磨料磨损、切割刃选用碳化物;气蚀浸蚀选用钴基合金;严重冲击选用高合金锰钢;严重冲击+腐蚀+氧化选用亚共晶钴基合金;高温下金属间磨损选用亚共晶钴基合金、含金属间化合物的钴基合金;凿削式磨料磨损选用奥氏体锰钢;热稳定性高温蠕变强度(540℃)选用钴基合金碳化物型钴基合金。

对管道转炉烟道喷涂表面裂纹及剥落的影响较大。以Cr5堆焊合金体系为基础,采用单一变量法,研究了V、Mo合金含量对高温拉伸、热疲劳性能、高温磨损性能及常温冲击韧性和硬度的影响规律。通过对堆焊熔敷金属显微组织分析,探讨了显微组织的变化与力学性能的关系,终优化出的堆焊熔敷金属具有优良的综合力学性能。优化的V和Mo含量(质量分数)分别为0.5%和2.4%。同时,石家庄转炉烟道喷涂药芯焊丝中加入适量的强碳化物形成元素Ti及RE进行脱氧,控制堆焊药芯焊丝中S、P含量,提高堆焊熔敷金属的塑性,也是避免堆焊裂纹的关键。在立磨堆焊设备保持堆焊熔敷金属中合金元素含量不变的情况下,改变堆焊药芯焊丝中C、Cr及V元素的加入方式。

由于石家庄转炉烟道喷涂有其特殊的优点和经济效益,近年来,世界各国,特别是工业发达的国家多用于铁路、公路、城市立交桥的钢铁构件、高压输电铁塔、石油开采井架、电视转播塔、大型运输皮带架、各种大型容器、化工反应塔、船舶舰艇、板材类钢铁构件、许多暴露于大气中、高温下,工业气氛,化学气氛和浸渍于各种溶液条件下的钢铁构件、各种大型管道工程用的管材类钢铁构件、棒料类钢件等。

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