適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金及其制備方法，所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金按質(zhì)量百分比包括15～25％的Cr、5～15％的Mo、1～5％的Fe、3～6％的Si、2～4％的B、0.4～3％的Co、0.5～3％的C、0.5～5％的W、0.01～0.5％的Mn、0.01～1％的稀土、以及余量的Ni。該合金的使用壽命長，并抗氧化性和耐腐蝕性較高，同時制備方法簡單。
【專利說明】
適用于鍋妒管道用等離子噴焊稀±鎮(zhèn)基合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于材料表面涂層技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀± 儀基合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍋爐管道腐蝕一直W來都是人們非常重視的實際問題，在生產(chǎn)過程中因為鍋爐管 道腐蝕失效引發(fā)的事故時有發(fā)生，造成了巨大的經(jīng)濟損失與安全隱患，因此，對鍋爐管道表 面腐蝕的防護顯得尤為重要。
[0003] 儀基合金粉末憑借其優(yōu)異的耐蝕性、耐磨性和易加工性等特點被廣泛應(yīng)用于提高 金屬零部件表面防腐和耐磨性能等方面;但隨著使用要求的提高，使用環(huán)境越來越惡劣，對 儀基合金粉末的綜合性能提出了更高的要求，尤其是其使用壽命、耐腐蝕性和抗氧化性的 要求尤為重要突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種適用于鍋爐管道用等離 子噴焊稀±儀基合金及其制備方法，該合金的使用壽命長，并抗氧化性和耐腐蝕性較高，同 時制備方法簡單。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金按質(zhì) 量百分比包括15~25%的Cr、5~15%的Mo、l~5%的Fe、3~6%的51、2~4%的6、0.4~3% 的Co、0.5~3%的C、0.5~5%的W、0.01~0.5%的Mn、0.01~1%的稀±、W及余量的Ni。
[0006] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0007] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金的制備方法按照質(zhì)量 百分比稱取15~25%的Cr、5~15%的Mo、1~5%的化、3~6%的Si、2~4%的B、0.4~3%的 (：〇、0.5~3%的(：、0.5~5%的胖、0.01~0.5%的胞、0.01~1%的稀±、^及余量的化，再將 化、Mo Je、S i、B、Co、C、W、Mn、稀±及化放置到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，然 后通過氣霧法得所述適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[000引通過氣霧法得粒度為100-300目的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0009] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0010] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0011] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金中包括Cr、Mo、Fe、Si、 6、(：〇、(：、￥、111、稀±及化，稀±能夠有效改善儀基合金的晶界狀態(tài)，提高儀基合金的晶界強 度，并且在確保耐腐蝕性的基礎(chǔ)上提高儀基合金的抗氧化能力和壽命，改善合金的熱加工 性能，同時加入W、Co及Mn,有效的改善合金的力學(xué)性能，Co的加入還能夠有效的改善合金的 熱加工性能、塑性和沖擊初性。當(dāng)在鍋爐管道表面形成一層本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道 用等離子噴焊稀±儀基合金，所述適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金層與鍋爐管 道表面的烙合度較高，并且無噴焊缺陷。另外，在制備過程中，只需按照配方選擇稱取各選 原料，然后放到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，再通過氣霧法就可W得所述適 用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金，制備方法簡單，實用性極強。
【附圖說明】
[0012] 圖1為實施例一所對應(yīng)的噴焊層組織微觀形貌；
[0013] 圖2為實施例二所對應(yīng)的噴焊層組織微觀形貌。
[0014] 圖3為實施例=所對應(yīng)的噴焊層組織微觀形貌；
[0015] 圖4為實施例四所對應(yīng)的噴焊層組織微觀形貌。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：
[0017]實施例一
[0018] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金按質(zhì)量百分比包括 15% 的燈、5% 的Mo、2% 的Fe、3% 的Si、2% 的B、l% 的Co、l% 的C、0.5% 的W、0.2% 的Mn、 0.1 %的稀±、W及余量的Ni。
[0019] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0020] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金的制備方法包括W下 步驟:按照質(zhì)量百分比稱取15 %的Cr、5%的Mo、2%的Fe、3%的Si、2%的B、1 %的Co、1 %的 0、0.5%的胖、0.2%的胞、0.1%的稀±、^及余量的化，再將化、]\1〇少6、51、8、(：〇、(：、胖、]\111、稀 ±及化放置到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，然后通過氣霧法得所述適用于鍋 爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0021 ]采用所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金噴焊于304不誘鋼管材表 面，噴焊層制備工藝參數(shù)為：轉(zhuǎn)速2 .化/min，噴焊電流75A，送粉量18g/min，離子氣0 . IL/ min。
[0022] 實施例二
[0023] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金按質(zhì)量百分比包括 25% 的燈、15% 的Mo、5% 的Fe、6% 的Si、4% 的B、3% 的Co、2% 的C、5% 的W、0.2% 的Mn、 0.6 %的稀±、W及余量的Ni。
[0024] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0025] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金的制備方法包括W下 步驟:按照質(zhì)量百分比稱取25 %的Cr、15 %的Mo、5 %的Fe、6 %的Si、4 %的B、3 %的Co、2 %的 C、5% 的W、0.2% 的Mn、0.6% 的稀±、W及余量的 Ni,再將化、]?〇少6、51、8、(：〇、(：、胖、]\111、稀± 及Ni放置到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，然后通過氣霧法得所述適用于鍋爐 管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0026] 采用所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金噴焊于304不誘鋼管材表 面，噴焊層制備工藝參數(shù)為：轉(zhuǎn)速2 .化/min，噴焊電流75A，送粉量18g/min，離子氣0 . IL/ min；
[0027] 實施例S
[0028] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金按質(zhì)量百分比包括 20% 的Cr、10% 的 Mo、3% 的化、4.5%的51、3%的8、2%的(：〇、1.5%的(：、1.5%的胖、0.3%的 1]1、0.3%的稀±、^及余量的化。
[0029] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0030] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金的制備方法包括W下 步驟：按照質(zhì)量百分比稱取20 %的Cr、10 %的Mo、3 %的Fe、4.5 %的Si、3 %的B、2 %的Co、 1.5%的(：、1.5%的胖、0.3%的胞、0.3%的稀±、^及余量的化，再將化、]\1〇少6、51、8、(：〇、(：、 胖、111、稀±及化放置到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，然后通過氣霧法得所述 適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0031] 采用等離子噴焊工藝將合金粉末噴焊于304不誘鋼管材表面，噴焊層制備工藝參 數(shù)為:轉(zhuǎn)速2.0;r/min，噴焊電流75A，送粉量18g/min，離子氣0.1 L/min;
[00創(chuàng)實施例四
[0033] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金按質(zhì)量百分比包括 20% 的Cr、10% 的 Mo、3% 的化、4.5%的51、3%的8、2%的(：〇、1.5%的(：、2.5%的胖、0.3%的 1]1、0.3%的稀±、^及余量的化。
[0034] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0035] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金的制備方法包括W下 步驟：按照質(zhì)量百分比稱取20 %的Cr、10 %的Mo、3 %的Fe、4.5 %的Si、3 %的B、2 %的Co、 1.5%的(：、2.5%的胖、0.3%的胞、0.3%的稀±、^及余量的化，再將化、]\1〇少6、51、8、(：〇、(：、 胖、111、稀±及化放置到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，然后通過氣霧法得所述 適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0036] 采用所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金噴焊于304不誘鋼管材表 面，噴焊層制備工藝參數(shù)為：轉(zhuǎn)速2 .化/min，噴焊電流90A，送粉量22g/min，離子氣0 . IL/ min；
[0037] 經(jīng)測試，上述實施例中稀±儀基合金粉末的平均粒度為150目；
[0038] 對上述實施例進行分析研究，測量其噴焊層厚度，在顯微硬度儀上測試其顯微硬 度，采用1 OOg載荷，加載時間1 Os，試驗結(jié)果見表1所示，涂層形貌見圖1、圖2、圖3及圖4。
[0039] 從各實施例噴焊層組織微觀形貌圖中可W看出，整個噴焊層組織無焊接裂紋、未 烙合、未焊透及氣孔等缺陷，噴焊層與基體烙合良好，且噴焊層硬度與基體硬度差距不大， 加工性能良好。
[0040] 表 1
[0041]
[0042] 實施例五
[0043] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金按質(zhì)量百分比包括 18% 的Cr、12% 的 Mo、l% 的化、5% 的 51、2.5%的8、0.4%的(：〇、3%的(：、2%的胖、0.5%的胞、 1 %的稀上、W及余量的Ni。
[0044] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0045] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金的制備方法包括W下 步驟:按照質(zhì)量百分比稱取18%的Cr、12%的Mo、1 %的Fe、5%的Si、2.5%的B、0.4%的Co、 3% 的C、2% 的W、0.5% 的Mn、l% 的稀 ±、W 及余量的Ni,再將 Cr、Mo Je、Si、B、Co、C、W、Mn、稀 ±及化放置到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，然后通過氣霧法得所述適用于鍋 爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0046] 通過氣霧法得粒度為100-300目的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0047] 實施例六
[0048] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金按質(zhì)量百分比包括 22% 的燈、14% 的Mo、l% 的Fe、3.5% 的Si、3.5% 的B、0.4% 的(：〇、0.5%的(：、4.5%的胖、 0.01%的胞、0.01%的稀±、^及余量的化。
[0049] 所述稀±為￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0050] 本發(fā)明所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金的制備方法包括W下 步驟：按照質(zhì)量百分比稱取22 %的Cr、14 %的Mo、1 %的Fe、3.5%的Si、3.5%的B、0.4%的 (：〇、0.5%的(：、4.5%的胖、0.01%的胞、0.01%的稀±、^及余量的化，再將化、]\1〇少6、51、8、 0〇、(：、胖、111、稀±及化放置到真空電弧烙煉爐中烙煉至各組分均勻分布，然后通過氣霧法得 所述適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
[0051 ]通過氣霧法得粒度為100-300目的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀±儀基合金。
【主權(quán)項】
1. 一種適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比包括 15~25% 的 Cr、5~15%的]?〇、1~5%的卩6、3~6%的51、2~4%的8、0.4~3%的(：〇、0.5~ 3%的C、0.5~5%的W、(h01~0.5%的Μη、0·01~1%的稀土、以及余量的Ni。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金，其特征在于，所 述稀土為Y和Ce按任意比例混合的混合物。3. -種適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟：按照質(zhì)量百分比稱取15~25%的Cr、5~15%的Mo、l~5%的Fe、3~6%的3丨、2~ 4% 的Β、0·4~3% 的Co、0.5~3% 的C、0.5~5% 的W、0.01~0.5% 的Μη、0·01~1% 的稀土、 以及余量的Ni，再將0、1〇、？6、3丨、8、(：〇、(：、1、111、稀土及附熔煉至各組分均勻分布，然后通 過氣霧法得所述適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金的制備方法，其 特征在于，通過氣霧法得粒度為100-300目的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金的制備方法，其 特征在于，所述稀土為Y和Ce按任意比例混合的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于鍋爐管道用等離子噴焊稀土鎳基合金的制備方法，其 特征在于，將〇、1〇^6、5丨、8、0)、(：、1、111、稀土及附放置到真空電弧熔煉爐中熔煉至各組分 均勻分布。
【文檔編號】C22C30/00GK105861880SQ201610244625
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】魯金濤, 楊珍, 黃錦陽, 黨瑩櫻, 尹宏飛, 趙新寶, 袁勇, 谷月峰
【申請人】華能國際電力股份有限公司, 西安熱工研究院有限公司