【摘 要】
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锅炉受热面(水冷壁、过热器、再热器和省煤器,又称锅炉"四管")为锅炉中负责回收燃煤烟气能量、加热蒸汽、实现能量转化的关键部件.随着火力发电厂机组向高蒸汽参数方向发展,锅炉管服役工况更加复杂、苛刻.炉管内壁蒸汽氧化后形成的氧化层因其隔热作用会引起金属超温,当氧化皮达到一定厚度将发生剥落时,剥落的腐烛产物堆积在管道弯头造成堵管,或者随蒸汽进入汽轮机冲烛汽轮机通流部件,这两种情况都给机组的安全运行带来了
【机 构】
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西安热工研究院有限公司,陕西 西安710032
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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锅炉受热面(水冷壁、过热器、再热器和省煤器,又称锅炉"四管")为锅炉中负责回收燃煤烟气能量、加热蒸汽、实现能量转化的关键部件.随着火力发电厂机组向高蒸汽参数方向发展,锅炉管服役工况更加复杂、苛刻.炉管内壁蒸汽氧化后形成的氧化层因其隔热作用会引起金属超温,当氧化皮达到一定厚度将发生剥落时,剥落的腐烛产物堆积在管道弯头造成堵管,或者随蒸汽进入汽轮机冲烛汽轮机通流部件,这两种情况都给机组的安全运行带来了严重的隐患.实践证明,在锅炉管表面制备渗铝涂层对提高锅炉管的抗高温氧化、腐蚀性能具有显著效果,但是单一铝化物涂层一般脆性较高,针对各种元素如铬、硅、铂等改性铝化物涂层的研究大量涌现.其中硅改性的铝化物涂层表现出了优异的抗腐蚀性能,加上易于制备且成本低廉,在相关工业领域的高温防护中占据重要地位.本文利用料浆渗铝法在锅炉用钢Super304H基体上制备了Al-Si扩散涂层,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD),研究了不同烧结参数对Al-Si扩散涂层表面形貌、厚度、化学成分及结构的影响,并通过不连续称重法对Al-Si扩散涂层的饱和蒸汽氧化行为进行了研究.结果 表明：随着烧结温度升高,渗层厚度先增大后减小,当烧结温度为1000℃时渗层最厚；随着烧结时间延长,渗层厚度单调增大.综合考虑经济、效率因素、渗层质量及使用要求,确定出950℃下烧结1 h为制备Al-Si扩散涂层的最佳烧结参数.此时得到的渗层内层厚度为60～70μm；渗层内层Al含量高于10％,Si含量高于5％；主要形成FeAl、Fe2Al5、Fe3Al、FeSi2；暴露于650℃蒸汽时,涂层中Al元素发生选择性氧化,形成具有保护性的Al2O3氧化膜,可显著提升Super304H钢抗高温蒸汽氧化能力,氧化1000 h后,增重仅为0.06 mg·cm-2.
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