水冷壁管耐磨熔覆层的制备及其特性研究

发布时间：2017-12-03 08:00

  本文关键词：水冷壁管耐磨熔覆层的制备及其特性研究

  更多相关文章： 激光熔覆 涂层 显微结构 摩擦磨损 传热性能

【摘要】：在我国电力生产行业之中,煤是火力发电的主要燃料,而燃煤锅炉则是我国火力发电的主要动力设备。炉的管道,特别是水冷壁管,长时间工作在高温、高压、烟气腐蚀与冲蚀的恶劣环境之中,极易受到严重的高温腐蚀和飞灰的磨损,使管壁减薄甚至导致爆管事故发生。锅炉管道的泄漏爆管事故不仅严重干扰锅炉的安全运行,也会造成巨大的经济损失与人员伤亡,现已经成为锅炉安全运行中迫切需要解决的技术难题。本文详细总结了循环流化床锅炉水冷壁受热面的具体腐蚀磨损的形式与机理,介绍了激光熔覆制备耐磨熔覆层的技术特点与优势,总结了目前激光熔覆材料体系的开发现状及其在制备水冷壁管耐磨熔覆层上应用,阐明了激光熔覆工艺在锅炉水冷壁防护上推广应用的有效性与可行性。基于对锅炉水冷壁管道失效情况与机理的总结分析,研究开发了具有优良耐磨性能的NiCr-Cr3C2+Ti金属陶瓷复合熔覆层。通过XRD衍射、扫描电镜和能谱仪对熔覆层的显微形貌、相组成以及各元素的分布情况进行了观测分析。利用显微硬度计,测量并研究了不同含Ti量的熔覆层的硬度分布与变化规律。应用高速摩擦磨损试验机等设备,研究了熔覆层的摩擦系数随时间的变化规律,探讨了其耐磨性能,并将结果与未制备熔覆层的基体20钢进行对比分析。本文最后对水冷壁管传热模式进行适当简化,建立了理想状态下的传热模型,结合水冷壁管道和熔覆层材料的物性参数,对制备不同厚度耐磨熔覆层前后锅炉水冷壁管的传热效果进行了计算与分析,并与未加任何防护的水冷壁管进行了对比。探讨了熔覆层的有无及其厚度对管壁传热效率的影响。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621.2

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本文编号：1247953