連云港晟源科技有限公司是一家高新技術(shù)企業(yè)，通過(guò)多年的自主研發(fā)和工藝試驗(yàn)，成功研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用于解決循環(huán)流化床鍋爐磨損的并能現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工的水冷壁合金防磨機(jī)器人裝置、專用材料和熔滴熔敷工藝方法，已取得十余項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型專利。

全自動(dòng)合金熔敷防磨技術(shù)工藝簡(jiǎn)介

1 熔敷技術(shù)是利用熔敷熱源將具有一定性能的材料熔敷在基體(工件)表面上，形成冶金結(jié)合的一種熔敷工藝過(guò)程。利用熔敷的方法在焊件表面獲得耐磨、耐熱、耐腐蝕等特殊性能的熔敷金屬層。

2 全自動(dòng)合金熔敷系統(tǒng)既采用分布式變流熔敷系統(tǒng)、粉心合金熔絲熔敷水冷壁合金防磨裝置系統(tǒng)及方法，具體的工藝過(guò)程為通過(guò)高壓電弧產(chǎn)生的熱量將合金熔絲融化形成熔滴，再通過(guò)高速脈沖甩滴機(jī)構(gòu)將熔滴甩到工件表面，從而形成金屬冶金結(jié)合的熔敷過(guò)程。

循環(huán)流化床鍋爐防磨新技術(shù):全自動(dòng)合金熔敷防磨技術(shù)簡(jiǎn)介

全自動(dòng)合金熔敷防磨技術(shù)工藝簡(jiǎn)介

1 基于弧壓傳感和二次變流自動(dòng)熔敷技術(shù)：

利用弧壓傳感技術(shù)保證在等弧長(zhǎng)等電流情況下實(shí)現(xiàn)高速高效率熔敷過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了低電流密度小穩(wěn)定熔敷過(guò)程，保證了超低稀釋率。電弧燃燒過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)電弧電壓和電流，依據(jù)熔敷速度去調(diào)整送絲速度，實(shí)現(xiàn)機(jī)械誘導(dǎo)結(jié)合電流波形控制溶滴過(guò)渡。

由于工件本身不是一維平面，而是三維立體結(jié)構(gòu)，因此熔敷過(guò)程采用全自動(dòng)機(jī)器人熔敷機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，熔敷過(guò)程為激光掃描工件表面，計(jì)算機(jī)合成工件表面立體圖形，自動(dòng)計(jì)算和分析施工順序和熔槍定位，熔敷施工，周而復(fù)始的重復(fù)上述步驟直到熔敷區(qū)域施工完畢，整個(gè)過(guò)程類似“3D”表面金屬打印技術(shù)。

防磨技術(shù)為主動(dòng)防磨型技術(shù)，即在鍋爐的過(guò)渡區(qū)采用全屏曲面熔敷的方式熔敷上一層硬度高于HRC50的合金材質(zhì)，一般低厚度可以保證1.5mm以上，厚度根據(jù)磨損要求年限增加層數(shù)。

全自動(dòng)合金熔敷再造工藝的技術(shù)性能及特點(diǎn)

1.合金熔敷層與基體為冶金結(jié)合,結(jié)合強(qiáng)度與原基保持一致.

2.基體材料在合金熔敷過(guò)程中僅表面微熔，微熔層為0.2-0.5mm?；w熱影響區(qū)極小，一般為0.5-0.8mm。

3.合金熔敷過(guò)程中基體溫升不超過(guò)80℃，基本無(wú)熱變形。

4.合金熔敷技術(shù)可控性好，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

5.合金熔敷層與基體均無(wú)粗大的鑄造組織,熔敷層及其界面組織致密，晶體細(xì)小，無(wú)孔洞、夾雜、裂紋等缺陷。

6.合金熔敷復(fù)合層組織由底層、中間層以及面層組成的各具特點(diǎn)的梯度功能材料，底層具有與基體浸潤(rùn)性好、結(jié)合強(qiáng)度高等特點(diǎn)；中間層具有一定強(qiáng)度和硬度、抗裂性好等優(yōu)點(diǎn)；面層具有抗沖刷、耐磨損和耐腐蝕等性能，使熔敷后的工件在安全和使用性能上更加有保障。

熔滴熔敷工藝特點(diǎn)

1 主動(dòng)型防磨防腐、耐磨持久（3-8年）厚度可控（2-5mm）硬度可控（HRC45-60）冶金結(jié)合，母材表面微熔（0.2-0.5mm）母材溫升低（<80℃）,管屏無(wú)變形。

2 機(jī)器人自動(dòng)化施工，金屬修復(fù)再造“3D”熔滴填充打印，強(qiáng)化換熱。

“3D”全自動(dòng)合金熔敷再造防磨技術(shù)的應(yīng)用

磨損機(jī)理:循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)流動(dòng)特性

磨損機(jī)理:循環(huán)流化床鍋爐主要磨損區(qū)域

磨損機(jī)理和影響因素

循環(huán)流化床鍋爐磨損速率計(jì)算

循環(huán)流化床鍋爐耐火材料交界面處的磨損

? CFB鍋爐防磨的重點(diǎn)是密相區(qū)與稀相區(qū)耐火材料澆注與光管水冷壁 之間的交界面 

? 在兩者交界的區(qū)域內(nèi)，顆粒濃度相對(duì)較高，且交界處管子方向會(huì)與 物料流向不一致，易產(chǎn)生磨損

耐火材料交界面處的磨損

水冷壁四角區(qū)域的磨損

水冷壁四角區(qū)域采用敷耐火材料防磨

水冷壁四角區(qū)域防磨耐火材料脫落后磨損

稀相區(qū)水冷壁不平整區(qū)域的磨損

稀相區(qū)水冷壁異形區(qū)域的磨損

分離器入口區(qū)域水冷壁側(cè)磨

擴(kuò)展水冷屏根部的磨損

過(guò)熱屏下部耐火材料脫落后的磨損

現(xiàn)有防磨技術(shù):噴涂

? 超音速噴涂技術(shù)

? 電弧噴涂

? 噴涂耐磨合金材料可增強(qiáng)水冷壁的抗磨能力，增加水冷壁的使用壽命 

? 噴涂層不能太厚，局部磨損嚴(yán)重區(qū)域防磨效果有限

現(xiàn)有防磨技術(shù)及應(yīng)用:噴涂—特點(diǎn)及應(yīng)注意的問(wèn)題

現(xiàn)有防磨技術(shù):防磨梁

? 耐火耐磨材料形成凸臺(tái)，沿水冷壁高度方向以一定間距水平 或傾斜多階布置 

? 防磨凸臺(tái)顯著降低了爐膛貼壁流的速度和濃度（貼壁流速度 可由8m/s減少到2m/s ）

? 保證水冷壁管的耐磨壽命由3個(gè)月左右延長(zhǎng)到1年以上,得到一定用戶的認(rèn)可

技術(shù)特點(diǎn):

? 主動(dòng)方式，降低了爐膛貼壁流的速度和濃度 

? 安裝簡(jiǎn)單方便，不需對(duì)爐膛水冷壁進(jìn)行大量改造 

? 運(yùn)行可靠，檢修簡(jiǎn)單方便

? 影響爐內(nèi)對(duì)流換熱

? 加裝防磨梁會(huì)減少4％左右的受熱面，對(duì)鍋爐爐內(nèi)水冷壁吸熱的影響在5%左右 ?

? 加裝防磨梁后，假設(shè)不對(duì)鍋爐運(yùn)行狀況和爐內(nèi)受熱面面積 進(jìn)行調(diào)整變化，在同樣負(fù)荷下，將會(huì)引起床溫升高。以爐內(nèi) 水冷壁受熱面?zhèn)鳠釡夭顬?20℃考慮（假定床溫880，飽和水 溫度360℃），根據(jù)加裝前、后吸熱量相等，則加裝防磨裝 置后床溫為： （880－360）/（1-5％）＋360＝907℃ 

? 若吸熱量不變，加裝防磨梁后會(huì)使的床溫升高約27℃

? 目前多采用多道防磨梁防磨

“3D”金屬填充熔敷再造工藝在CFB鍋爐防磨領(lǐng)域的應(yīng)用

全自動(dòng)合金熔敷防磨工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)介

連云港晟源科技有限公司致力于金屬再生制造技術(shù)，當(dāng)前研究及業(yè)務(wù)重點(diǎn)為鍋爐水冷壁的熔敷再生制造及延長(zhǎng)鍋爐壽命。該技術(shù)由熔敷材料、熔敷工藝和熔敷設(shè)備三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)組成。

循環(huán)流化床鍋爐防磨新技術(shù):全自動(dòng)合金熔敷防磨技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢(shì)

熔敷材料：采用了我公司自有配方的合金粉芯熔絲,Fe.C.Nb.Ni.Cr.Mn.Si及微量稀土元素有機(jī)配比，與鍋爐水冷壁常用材料結(jié)合性好，表面硬度達(dá)到洛氏硬度50以上，與合金噴涂相比，耐磨壽命提高6-10倍以上；

熔敷工藝：采用熔滴甩附和弧壓反饋熔敷技術(shù)，熔敷深度淺，母材稀釋率低，工件變形小，基本無(wú)熔覆裂紋，外觀美觀光滑。

熔敷設(shè)備：采用鋁合金便攜可拆裝式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，便與安裝并全數(shù)字控制，具有水冷壁外形激光檢測(cè)功能，可自動(dòng)適應(yīng)水冷壁安裝誤差，具有有線/無(wú)線遙控功能，整體設(shè)備可在鍋爐內(nèi)組成一個(gè)5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控設(shè)備，熔敷過(guò)程全自動(dòng)化。

循環(huán)流化床鍋爐防磨新技術(shù):全自動(dòng)合金熔敷防磨技術(shù)

技術(shù)創(chuàng)新：

1. 高強(qiáng)度復(fù)合型再生材料。本公司具有自主配方的藥芯復(fù)合型再生材料內(nèi)添加多種合金元素，熔敷后在金屬內(nèi)形成點(diǎn)狀及網(wǎng)狀硬質(zhì)合金脈絡(luò)，硬度高，同時(shí)具有高韌性，比原始基體的耐磨、耐腐蝕性高出6-12倍以上。

2. 誘導(dǎo)型熔滴甩附技術(shù)。采用弧壓反饋技術(shù)控制熔滴生成，采用機(jī)械誘導(dǎo)方式實(shí)現(xiàn)熔滴甩附，進(jìn)而保證熔覆層厚度均勻，與母材的過(guò)渡層極薄(<0.5mm)熱輸出量小，對(duì)薄壁管母材的耐壓性沒(méi)有影響。

3. 具有光學(xué)三維檢測(cè)及3D打印功能的全自動(dòng)直角坐標(biāo)熔敷機(jī)器人。熔敷機(jī)器人具有激光掃描三維檢測(cè)功能，具有5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，可以自動(dòng)完成零部件的三維形貌檢測(cè)，并沿該形貌完成3D打印式自動(dòng)熔敷。

應(yīng)用創(chuàng)新：

1. 鍋爐水冷壁掛便攜式可拆裝導(dǎo)軌系統(tǒng)

該機(jī)構(gòu)采用全鋁合金結(jié)構(gòu)，設(shè)備輕便，整個(gè)導(dǎo)軌系統(tǒng)可以專用工具方便地拆為5部分，便于攜帶及通過(guò)狹小的鍋爐口。X軸雙導(dǎo)軌及輔助導(dǎo)軌具有解耦機(jī)構(gòu)，安裝時(shí)不必保持平行度，方便在鍋爐水冷壁掛裝。

2. 鍋爐水冷壁熔覆用便攜式遙控技術(shù)

該遙控裝置采用全數(shù)字編碼，短波無(wú)線發(fā)射，熔敷時(shí)操作人員可以遠(yuǎn)距離遙控，減小熔敷強(qiáng)光對(duì)操作人員的損害，同時(shí)提高工作效率。該遙控裝置具有10億次不重復(fù)編碼，多臺(tái)設(shè)備同時(shí)使用時(shí)不會(huì)相互干擾。

產(chǎn)品/服務(wù)-相關(guān)檢測(cè)報(bào)告

循環(huán)流化床鍋爐防磨新技術(shù):全自動(dòng)合金熔敷防磨技術(shù)工藝簡(jiǎn)介

全自動(dòng)熔敷防磨防腐技術(shù)特點(diǎn)及與金屬噴涂層的區(qū)別：

? 主動(dòng)型防磨，合金熔敷層表面光滑，無(wú)裂紋，無(wú)氣孔，耐磨持久；

? 可以實(shí)現(xiàn)磨損水冷壁修復(fù)再造:一般情況下,已經(jīng)減薄 的水冷壁只要水壓試驗(yàn)?zāi)艽蜃杭氨诤癯^(guò)2.5mm,即可實(shí)現(xiàn)修復(fù)再造,既采用與原母材基本相同的材質(zhì)進(jìn)行修補(bǔ)性熔敷,后再進(jìn)行合金防磨熔敷,終實(shí)現(xiàn)再造并提高防磨特性的目的;

? 相對(duì)于金屬噴涂層的機(jī)械擠壓式粒子結(jié)合來(lái)講，合金熔敷防磨層為冶金結(jié)合，在保證HRC50以上的基礎(chǔ)上，結(jié)合強(qiáng)度高；

? 厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬噴涂層厚度，而且可控，一般金屬噴涂防磨層厚度0.6mm,超過(guò)此厚度容易脫落，而合金熔敷防磨層可根據(jù)業(yè)主及鍋爐的實(shí)際磨損情況調(diào)整厚度（2-4mm）；