适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金及其制备方法，所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金按质量百分比包括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。该合金的使用寿命长，并抗氧化性和耐腐蚀性较高，同时制备方法简单。
【专利说明】
适用于锅妒管道用等离子喷焊稀±镇基合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于材料表面涂层技术领域，设及一种适用于锅炉管道用等离子喷焊稀± 儀基合金及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 锅炉管道腐蚀一直W来都是人们非常重视的实际问题，在生产过程中因为锅炉管 道腐蚀失效引发的事故时有发生，造成了巨大的经济损失与安全隐患，因此，对锅炉管道表 面腐蚀的防护显得尤为重要。
[0003] 儀基合金粉末凭借其优异的耐蚀性、耐磨性和易加工性等特点被广泛应用于提高 金属零部件表面防腐和耐磨性能等方面;但随着使用要求的提高，使用环境越来越恶劣，对 儀基合金粉末的综合性能提出了更高的要求，尤其是其使用寿命、耐腐蚀性和抗氧化性的 要求尤为重要突出。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于锅炉管道用等离 子喷焊稀±儀基合金及其制备方法，该合金的使用寿命长，并抗氧化性和耐腐蚀性较高，同 时制备方法简单。
[0005] 为达到上述目的，本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金按质 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±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0007] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金的制备方法按照质量 百分比称取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，再将 化、Mo Je、S i、B、Co、C、W、Mn、稀±及化放置到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，然 后通过气雾法得所述适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[000引通过气雾法得粒度为100-300目的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0009] 所述稀±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0010] 本发明具有W下有益效果：
[0011] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金中包括Cr、Mo、Fe、Si、 6、(：〇、(：、￥、111、稀±及化，稀±能够有效改善儀基合金的晶界状态，提高儀基合金的晶界强 度，并且在确保耐腐蚀性的基础上提高儀基合金的抗氧化能力和寿命，改善合金的热加工 性能，同时加入W、Co及Mn,有效的改善合金的力学性能，Co的加入还能够有效的改善合金的 热加工性能、塑性和冲击初性。当在锅炉管道表面形成一层本发明所述的适用于锅炉管道 用等离子喷焊稀±儀基合金，所述适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金层与锅炉管 道表面的烙合度较高，并且无喷焊缺陷。另外，在制备过程中，只需按照配方选择称取各选 原料，然后放到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，再通过气雾法就可W得所述适 用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金，制备方法简单，实用性极强。
【附图说明】
[0012] 图1为实施例一所对应的喷焊层组织微观形貌；
[0013] 图2为实施例二所对应的喷焊层组织微观形貌。
[0014] 图3为实施例=所对应的喷焊层组织微观形貌；
[0015] 图4为实施例四所对应的喷焊层组织微观形貌。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0017]实施例一
[0018] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金按质量百分比包括 15% 的灯、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±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0020] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金的制备方法包括W下 步骤:按照质量百分比称取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，再将化、]\1〇少6、51、8、(：〇、(：、胖、]\111、稀 ±及化放置到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，然后通过气雾法得所述适用于锅 炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0021 ]采用所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金喷焊于304不诱钢管材表 面，喷焊层制备工艺参数为：转速2 .化/min，喷焊电流75A，送粉量18g/min，离子气0 . IL/ min。
[0022] 实施例二
[0023] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金按质量百分比包括 25% 的灯、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±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0025] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金的制备方法包括W下 步骤:按照质量百分比称取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,再将化、]?〇少6、51、8、(：〇、(：、胖、]\111、稀± 及Ni放置到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，然后通过气雾法得所述适用于锅炉 管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0026] 采用所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金喷焊于304不诱钢管材表 面，喷焊层制备工艺参数为：转速2 .化/min，喷焊电流75A，送粉量18g/min，离子气0 . IL/ min；
[0027] 实施例S
[0028] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金按质量百分比包括 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±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0030] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金的制备方法包括W下 步骤：按照质量百分比称取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，再将化、]\1〇少6、51、8、(：〇、(：、 胖、111、稀±及化放置到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，然后通过气雾法得所述 适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0031] 采用等离子喷焊工艺将合金粉末喷焊于304不诱钢管材表面，喷焊层制备工艺参 数为:转速2.0;r/min，喷焊电流75A，送粉量18g/min，离子气0.1 L/min;
[00创实施例四
[0033] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金按质量百分比包括 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±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0035] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金的制备方法包括W下 步骤：按照质量百分比称取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，再将化、]\1〇少6、51、8、(：〇、(：、 胖、111、稀±及化放置到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，然后通过气雾法得所述 适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0036] 采用所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金喷焊于304不诱钢管材表 面，喷焊层制备工艺参数为：转速2 .化/min，喷焊电流90A，送粉量22g/min，离子气0 . IL/ min；
[0037] 经测试，上述实施例中稀±儀基合金粉末的平均粒度为150目；
[0038] 对上述实施例进行分析研究，测量其喷焊层厚度，在显微硬度仪上测试其显微硬 度，采用1 OOg载荷，加载时间1 Os，试验结果见表1所示，涂层形貌见图1、图2、图3及图4。
[0039] 从各实施例喷焊层组织微观形貌图中可W看出，整个喷焊层组织无焊接裂纹、未 烙合、未焊透及气孔等缺陷，喷焊层与基体烙合良好，且喷焊层硬度与基体硬度差距不大， 加工性能良好。
[0040] 表 1
[0041]
[0042] 实施例五
[0043] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金按质量百分比包括 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±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0045] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金的制备方法包括W下 步骤:按照质量百分比称取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,再将 Cr、Mo Je、Si、B、Co、C、W、Mn、稀 ±及化放置到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，然后通过气雾法得所述适用于锅 炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0046] 通过气雾法得粒度为100-300目的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0047] 实施例六
[0048] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金按质量百分比包括 22% 的灯、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±为￥和Ce按任意比例混合的混合物。
[0050] 本发明所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金的制备方法包括W下 步骤：按照质量百分比称取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，再将化、]\1〇少6、51、8、 0〇、(：、胖、111、稀±及化放置到真空电弧烙炼炉中烙炼至各组分均匀分布，然后通过气雾法得 所述适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
[0051 ]通过气雾法得粒度为100-300目的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀±儀基合金。
【主权项】
1. 一种适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金，其特征在于，按质量百分比包括 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. 根据权利要求1所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金，其特征在于，所 述稀土为Y和Ce按任意比例混合的混合物。3. -种适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤：按照质量百分比称取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，再将0、1〇、？6、3丨、8、(：〇、(：、1、111、稀土及附熔炼至各组分均匀分布，然后通 过气雾法得所述适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金。4. 根据权利要求3所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金的制备方法，其 特征在于，通过气雾法得粒度为100-300目的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金。5. 根据权利要求3所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金的制备方法，其 特征在于，所述稀土为Y和Ce按任意比例混合的混合物。6. 根据权利要求3所述的适用于锅炉管道用等离子喷焊稀土镍基合金的制备方法，其 特征在于，将〇、1〇^6、5丨、8、0)、(：、1、111、稀土及附放置到真空电弧熔炼炉中熔炼至各组分 均匀分布。
【文档编号】C22C30/00GK105861880SQ201610244625
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】鲁金涛, 杨珍, 黄锦阳, 党莹樱, 尹宏飞, 赵新宝, 袁勇, 谷月峰
【申请人】华能国际电力股份有限公司, 西安热工研究院有限公司