超音速电弧喷涂是采用燃烧于喷涂丝材端部的电弧为热源，将均匀送进的丝材溶化，经过拉法尔喷 嘴加 速后的丝材雾化为均匀分布、粒度微小的粒子，喷向受热面形成涂层，溶化后的粒子与基材 主要以机械、物理、冶金方式结合的一种工艺。喷涂时，两根丝状金 属喷涂材料用送丝装置通过送丝轮均匀、连续地分别送进电弧喷涂枪中的导电嘴内，导电嘴 分别接电源的正、负极，并保证两根丝材端部接触前的绝缘性。当两金属丝端部由于送进而 互相接触时，在端部短路并产生电弧，使丝材端部瞬间熔化，压缩空气把熔融金属雾化成微 熔滴，以很高的速度喷射到工件表面，形成电弧喷涂层。

 

1 超音速电弧喷涂技术与国内普通电弧喷涂技术相比，具有如下优点：

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►粒子飞行速度高

由于采用了拉伐尔喷嘴加速技术，熔化的粒子飞行速度达到超音速，为386 m/s，而普通电弧喷涂的粒子飞行速度仅为100 m/s左右。

► 结合强度高

熔化粒子与基材主要以机械、物理和微冶金等方式结合。改进过的拉伐尔喷嘴速度越高，动量越大，沉积时的冲量越大，使得喷涂粒子撞击基体表面变形充分 ，增加了涂层与基体活性接触面积，同时，粒子沉积时，粒子的部分动能转化为热能，提高 了粒子与基体的接触温度，粒子速度越高，转化的热能越多。因而，随着超音速电弧喷涂粒子速度的提高，涂层的结合强度将得到进一步提高。

► 孔隙率低

超音速电弧喷涂的涂层孔隙率<1%，普通电弧喷涂和火焰喷涂的喷涂层孔隙率分别为10%和小于5%。

2  超音速喷涂技术在燃煤锅炉的应用范围

► 锅炉炉膛密相区

► 炉膛四角

► 锅炉燃烧器周围

► 锅炉吹灰器口

► 炉膛出口

► 风机叶轮叶片

 

3 喷涂材料的选择

 

 

 

 

循环流化床锅炉常用的喷涂材料为BD90、BD100非晶相丝材，主要成分为Ni、Cr，BCr CrC等。这种丝材专门应用于锅炉受热面防磨涂层，有很好的耐冲蚀磨损和高温腐蚀性能，其耐磨损性接近于NiCr-CrC涂层。煤粉炉和垃圾焚烧炉采用BD60、BD70、BD80高铬镍丝材，该丝是一种高铬镍不锈钢粉芯丝材，其最大优点是高铬（42%）含量，高铬含量保证的涂层能够连续不断地形成坚韧Cr2O3保护膜，非常适宜于高含硫腐蚀强氧化工况下的煤粉炉受热面、垃圾焚烧炉和钢厂转炉烟罩烟道等工况条件。耐腐性和抗高温氧化性能接近于镍铬钛（45CT）涂层，性价比却远优于镍铬钛涂层。

 

4 结语

综上所述，采用速度更高的超音速喷涂技术，合理选择高性能的非晶涂层材料，可以很好地解决燃煤电厂锅炉运行中强腐蚀和强磨损等的苛刻工况。我们认为，在推广节能环保的今天，应用超音速电弧喷涂非晶丝材解决燃煤电厂金属部件腐蚀与磨损方面将会有更大的发展。