NiTi合金復(fù)合涂層及涂覆NiTi合金復(fù)合涂層的防腐蒸壓釜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于壓力容器防腐蝕領(lǐng)域，涉及NiTi合金復(fù)合涂層及涂覆NiTi合金復(fù)合涂層的防腐蒸壓釜。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸壓釜內(nèi)的介質(zhì)是飽和水蒸氣和冷凝水，釜內(nèi)溫度較高，壓力和濕度比較大，釜底有積水，釜內(nèi)蒸養(yǎng)的建材制品如混凝土制品從蒸養(yǎng)車上散落下來后，落進釜底的積水中。釜內(nèi)的積水在一個蒸養(yǎng)周期內(nèi)不能循環(huán)，積水中的堿性物質(zhì)在混凝土殘渣縫隙中濃縮，堿性增強，釜底發(fā)生嚴重的縫隙腐蝕，底部產(chǎn)生很多腐蝕孔，帶來了安全隱患。
[0003]蒸壓釜所用材料一般為16MnR鋼，目前我國在蒸壓釜的設(shè)計上，主要是通過增加腐蝕裕度來解決腐蝕問題。但這種方法直接增加了鋼的消耗，而且由于鋼板厚度的增加也增加了設(shè)備制造的工藝難度，同時也增加了設(shè)備運輸安裝的工作量。增加腐蝕裕度既不能防止腐蝕的發(fā)生，又不能減緩腐蝕的速度，只是用預(yù)先增加截面厚度來補償因腐蝕所造成的鋼板厚度的損失，用以保證設(shè)備所需的強度，但是蒸壓釜的腐蝕是不均勻腐蝕，增加厚度并不能保證所需強度。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]為了解決現(xiàn)有生產(chǎn)條件下蒸壓釜表面特別是釜底容易腐蝕的問題，提供了一種NiTi合金復(fù)合涂層及涂覆NiTi合金復(fù)合涂層的防腐蒸壓爸。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0007]本實用新型提供了一種NiTi合金復(fù)合涂層，包括金屬基體，所述金屬基體上覆蓋有NiTi合金涂層，NiTi合金涂層外覆蓋有鋁合金涂層。
[0008]本實用新型中，所述NiTi合金層主要起到防腐蝕、過渡結(jié)合的作用，使用過程中，即便鋁合金涂層受損，仍可起到隔離、防腐蝕的作用。所述的鋁合金涂層，主要起到防腐蝕、防磨損的工作作用。從而，本實用新型的NiTi合金復(fù)合涂層能夠起到防腐作用，實現(xiàn)了發(fā)明目的。
[0009]優(yōu)選的，所述NiTi合金涂層上具有孔隙，所述鋁合金涂層的部分填充到所述孔隙中。進一步的，可以將鋁合金涂層通過加熱融化擴散至NiTi合金涂層的孔隙中。從而，本實用新型采用NiTi合金與鋁合金復(fù)合噴涂的方法處理金屬基體尤其是蒸壓釜內(nèi)壁，工藝操作方便，能有效防止蒸壓釜在運行過程中發(fā)生的縫隙腐蝕，最后一步的熱處理使整個涂層更加致密，降低蒸壓釜的使用成本，提高蒸壓釜的使用壽命，且無污染、低能耗。
[0010]優(yōu)選的，所述NiTi合金涂層的厚度為200-300μπι。
[0011 ]優(yōu)選的，所述鋁合金涂層的厚度為100-150μπι。
[0012I 一種涂覆NiTi合金復(fù)合涂層的防腐蒸壓爸，上述金屬基體為蒸壓爸壁。
[0013]本實用新型還提供了一種上述NiTi合金復(fù)合涂層的制備方法，包括以下操作步驟:
[0014](I)對金屬基體表面預(yù)處理；
[0015](2)對經(jīng)過預(yù)處理的金屬基體表面進行表面噴涂至少一層NiTi合金層；
[0016](3)將鋁合金涂層噴涂在所述NiTi合金涂層上；
[0017](4)噴涂完畢后對蒸壓釜底部的鋁合金涂層進行加熱，使鋁合金融化后擴散至NiTi合金涂層的孔隙中。
[0018]優(yōu)選的，所述鋁合金的融化溫度為450°C。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟(I)中預(yù)處理工藝為:先選用16-20號石英砂粗噴，去除內(nèi)壁表面的銹、氧化皮、蒸養(yǎng)殘留物，并露出金屬光澤，噴砂完成后表面清潔度達Sa3.0級，然后用14-16號棕剛玉進行表面粗糙化處理，表面粗糙度達Rz80-120 Mi，基體表面呈現(xiàn)均質(zhì)的金屬光澤；
[0020]優(yōu)選的，所述步驟(2)、(3)中均采用超音速電弧噴涂方法噴涂，噴涂時NiTi合金涂層與基底表面發(fā)生冶金結(jié)合，結(jié)合強度高，噴涂總厚度為0.1-0.3_，溫度控制在100-150°c范圍內(nèi)；所述鋁合金涂層噴涂在NiTi合金涂層上，溫度控制在100-150°C范圍內(nèi)，涂層厚度為0.1-0.15 mm。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟(2)中對金屬基體表面進行NiTi合金噴涂的噴涂工藝參數(shù)為:燃氣為丙烷，壓力:0.6-0.8 MPa，電弧電壓為32-34 V，電弧電流130-160 A，霧化氣和助燃氣為壓縮空氣，壓力為0.5-0.8 MPa，噴涂距離100-150mm;所述步驟(3)中在NiTi合金上噴涂鋁合金，燃氣為丙烷，壓力為0.6-0.8 MPa，電弧電壓為32-34 V，電弧電流130-160 A，霧化氣和助燃氣為壓縮空氣，壓力為0.5-0.8 MPa，噴涂距離100-150mm。
[0022]本實用新型還提供了一種蒸壓釜內(nèi)壁上NiTi合金復(fù)合涂層的制備方法，具體操作步驟如下:
[0023](I)對蒸壓釜內(nèi)壁進行表面預(yù)處理，預(yù)處理工藝過程為:先選用16-20號石英砂粗噴2遍，去除蒸壓釜內(nèi)壁表面的銹、氧化皮、蒸養(yǎng)殘留物，并露出灰白色金屬光澤，噴砂完成后表面清潔度達Sa3.0級，然后用14-16號棕剛玉進行表面粗糙化處理，表面粗糙度達RzSO-120 Mi，基體表面呈現(xiàn)均質(zhì)的金屬光澤，噴砂后用TR210便攜式表面粗糙度測試儀檢測處理后的基體表面，如表面有銹蝕或不合格處需重新處理。合格后再用MX-3超聲波測厚儀對蒸壓釜進行測厚。
[0024](2)噴砂完工2-4小時后，按照GB11375-99《熱噴涂操作安全》對經(jīng)過預(yù)處理的表面進行表面噴涂NiTi合金，噴涂時與基底表面發(fā)生冶金結(jié)合，結(jié)合強度高，噴涂兩層，每層厚度為0.1-0.15mm，溫度控制在100-150°C范圍內(nèi)，采用井字形噴涂方式，分層、分塊作業(yè)，過渡區(qū)應(yīng)有明顯的標記，每局部區(qū)域達到一定厚度后再移換到其他區(qū)域，確保涂層結(jié)合力及厚度均勻，防止出現(xiàn)漏噴現(xiàn)象。
[0025](3)采用超音速電弧噴涂方法，將鋁合金涂層噴涂在NiTi合金涂層上，溫度控制在100-150°(:范圍內(nèi)，涂層厚度為0.1-0.15 mm。
[0026](4)噴涂完畢后對釜底鋁合金涂層進行加熱，使鋁合金融化后擴散至NiTi合金涂層的孔隙中，起到封閉作用。加熱溫度為450°C。
[0027]本實用新型的NiTi合金復(fù)合涂層制備工藝簡單，能有效地解決蒸壓釜在實際運行中容易發(fā)生的縫隙腐蝕問題。本復(fù)合涂層對基底的保護原理為= NiTi合金涂層耐腐蝕性能強，在強堿性條件下也不會發(fā)生腐蝕，能起到隔離效果，將蒸壓釜基底和腐蝕介質(zhì)如水溶液、空氣隔離開來。當涂層有孔隙或局部損壞時，鋁合金層能充當腐蝕電池中的陽極，鐵基底成為陰極，通過這種犧牲陽極的手段來達到保護鐵基底的目的，防止蒸壓釜釜底發(fā)生縫隙腐蝕產(chǎn)生蝕坑。利用鋁合金加熱封孔而不是有機涂層封孔，因為蒸壓釜在生產(chǎn)過程中，每一個蒸養(yǎng)周期都會經(jīng)歷一次溫度變化，NiTi合金復(fù)合涂層的熱膨脹系數(shù)與鋼鐵相近，在溫度變化時與有蒸壓釜相近的變形量，不會發(fā)生有機涂層出現(xiàn)的鼓泡、脫落等破壞。NiTi合金復(fù)合涂層能夠提高蒸壓釜的耐腐蝕性能，延長蒸壓釜壽命，提高生產(chǎn)安全性。
[0028]本實用新型的NiTi合金復(fù)合涂層通過在鋁合金的熔點附近進行整體加熱，使鋁合金擴散滲入NiTi合金涂層內(nèi)部，對NiTi合金涂層進行封孔，形成雙層復(fù)合涂層。本實用新型沒有用有機封孔劑對NiTi合金涂層進行封孔，避免了金屬基體尤其是蒸壓釜內(nèi)部長期溫度變化引起的封孔劑脫落。本實用新型可以大大降低金屬基體尤其是蒸壓釜內(nèi)壁的腐蝕程度，可以延長金屬基體的使用壽命。
[0029]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型NiTi合金復(fù)合涂層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實用新型NiTi合金復(fù)合涂層的制備方法的工藝流程圖。
[0032]其中，蒸壓釜內(nèi)壁I;NiTi合金涂層2;鋁合金涂層3;孔隙4。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。
[0034]如圖1所示，一種涂覆NiTi合金復(fù)合涂層的防腐蒸壓釜，包括金屬基體即蒸壓釜內(nèi)壁1，金屬基體上覆蓋有兩層NiTi合金涂層2，每層厚度為0.1-0.15 mmJiTi合金涂層2外覆蓋有鋁合金涂層3，涂層厚度為0.1-0.15 mm。該鋁合金涂層3通過加熱融化擴散至NiTi合金涂層2的(微觀)孔隙4中，起