【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于金屬材料，具體涉及含鈷基材料，本專利技術還涉及上述含鈷基材料的制備方法，本專利技術還涉及基于該材料的焊絲及焊絲制備方法。
技術介紹
1、鍋爐是燃煤電廠發電機組的重要組成部分。鍋爐受熱面應能承受高溫高壓，具備良好的抗腐蝕性和耐磨性。鍋爐省煤器、水冷壁管、再熱器管和過熱器管（簡稱“四管”）為鍋爐結構體系中受熱面的主要構成。若鍋爐“四管”焊接質量存在問題，則會出現爆炸、泄漏等事故。因此，要求在火電廠實際運行和發展中，結合實際情況重視鍋爐“四管”的安全檢查工作，深入分析產生故障的原因，制定針對性的預防泄漏對策，從而提高火電廠鍋爐運行的安全性。在鍋爐“四管”中，水冷壁管發生的事故最多。水冷壁管主要發生由腐蝕和磨損導致的失效。相關研究表明，水冷壁管產生高溫時存在規律性，大部分位于燃燒器供應區和高熱負荷的區域。水冷壁管的磨損大部分在爐膛短吹灰器的噴口周圍。實際鍋爐內部，由于爐膛的煙氣成分復雜，加上近年來深度調峰任務的加劇，水冷壁管的高溫腐蝕和磨損是同時發生的，兩者同時存在加劇了管壁的減薄、導致泄漏爆管事故的發生。
2、水冷壁管排在爐膛內的面積較大，常規的水冷壁管材質為珠光體耐熱鋼，例如12cr1mov、15crmo，其抗高溫煙氣腐蝕磨損能力較差。假如整體將鍋爐水冷壁管更換成耐高溫腐蝕優異的鎳基或者鈷基材料，則可以顯著提高管壁的抗腐蝕磨損性能，但是成本較高。在水冷壁管表面制備耐高溫磨蝕堆焊層，既可以顯著提高水冷壁管的耐高溫磨蝕性能，又可以降低成本，是提高水冷壁管安全服役的理想選擇。
技術實現
1、本專利技術的目的是提供含鈷基材料，解決了現有技術中存在的水冷壁管的制備材料耐高溫防腐能力差的問題。
2、本專利技術的第二個目的是提供含鈷基材料的制備方法。
3、本專利技術的第三個目的是提供基于含鈷基材料的焊絲，解決了現有技術中存在的水冷壁管材料的耐高溫腐蝕性能差易發生安全事故的問題。
4、本專利技術的第四個目的是提供基于含鈷基材料的焊絲的制備方法。
5、本專利技術所采用的第一個技術手段是，含鈷基材料，按照質量百分比由以下組分組成：50.0~60.0%的cr，5.0~8.0%的ni，6.0~8.0%的c，8.0~10.0%的mo，2.0~4.0%的w，0.5~0.8%的mn，2.5~3.5%的si，其余為fe，以上各組分質量百分比之和為100%。
6、本專利技術的特點還在于：
7、cr、ni、mo、w、mn和fe的粒度均為100~200目。
8、本專利技術所采取的第二個技術方案是，含鈷基材料的制備方法，具體步驟如下：
9、步驟1、按照質量百分比稱取如下組分：50.0~60.0%的cr，5.0~8.0%的ni，6.0~8.0%的c，8.0~10.0%的mo，2.0~4.0%的w，0.5~0.8%的mn，2.5~3.5%的si，其余為fe，以上各組分質量百分比之和為100%。
10、步驟2、將步驟1稱取的cr、ni、c、mo、w、mn、si和fe放入真空加熱爐內加熱，去除結晶水得到粉末；接著將粉末放入混粉機中進行攪拌，得到含鈷基材料。
11、本專利技術第二個技術方案的特點還在于：
12、加熱溫度為200~260℃，加熱時間為1~3h，攪拌時間為1~3h，攪拌的速率為60~90r/min。
13、本專利技術所采取的第三個技術方案是，基于含鈷基材料的焊絲，包括焊皮，焊皮包裹有含鈷基材料。
14、本專利技術所采取的第四個技術方案是，基于含鈷基材料的焊絲的制備方法，具體步驟如下：
15、步驟1、用酒精去除cocr20w15ni帶表面的油脂，得到外表皮；
16、步驟2、將外表皮包裹含鈷基材料，得到芯卷；
17、步驟3、將芯卷放入拉拔模具中進行拉拔，得到基于含鈷基材料的焊絲。
18、本專利技術第四個技術方案的特點還在于：
19、拉拔模具的孔徑有多個，孔徑為2.6~1.0mm，拉拔模具中孔徑按照從大到小依次設置。
20、基于含鈷基材料的焊絲中含鈷基材料的填充率為20~22%。
21、基于含鈷基材料的焊絲的直徑為1.0~1.2mm。
22、本專利技術的有益效果是：
23、本專利技術的用于水冷壁管耐高溫磨蝕鈷基焊絲適用于火電廠水冷壁受熱面的堆焊，可以減緩水冷壁受熱面在深度調峰嚴苛工況下的服役壽命。
24、主合金系為co-cr-w-c合金系，其中主要以α-co、ε-co、co3mo2si和w2c為主。鈷基固溶體塑韌性好，耐高溫性能優異；配合mo、si、c和w元素的添加，原位生成co3mo2si?laves相和w2c碳化物彌散分布在鈷基體上，可以有效提高堆焊層硬度，具有優異的耐磨性能。
25、co3mo2si?laves相和w2c碳化物聯合提高堆焊層的耐磨性能，由于兩者的晶體結構不同，性能不同，多種硬質相在堆焊層中的原位生成，其作用較單一的硬質相效果好；硬質相之間也會相互促進，從而共同提高鈷基體的耐磨性。
26、采用tig和mig/mag工藝進行堆焊，既可用于水冷壁表面堆焊保護，也可以用于其余需要耐高溫磨蝕保護的結構件，焊絲適用范圍廣。
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1.含鈷基材料，其特征在于，按照質量百分比由以下組分組成：50.0~60.0%的Cr，5.0~8.0%的Ni，6.0~8.0%的C，8.0~10.0%的Mo，2.0~4.0%的W，0.5~0.8%的Mn，2.5~3.5%的Si，其余為Fe，以上各組分質量百分比之和為100%。
2.根據權利要求1所述的含鈷基材料，其特征在于，所述Cr、Ni、Mo、W、Mn和Fe的粒度均為100~200目。
3.含鈷基材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
4.根據權利要求3所述的含鈷基材料的制備方法，其特征在于，所述加熱溫度為200~260℃，所述加熱時間為1~3h，所述攪拌時間為1~3h，所述攪拌的速率為60~90r/min。
5.基于含鈷基材料的焊絲，其特征在于，包括焊皮，所述焊皮包裹有如權利要求1所述的含鈷基材料。
6.根據權利要求5所述的基于含鈷基材料的焊絲的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
7.根據權利要求6所述的基于含鈷基材料的焊絲的制備方法，其特征在于，所述拉拔模具的孔徑有多個，所述孔徑為2.6~1.0m
8.根據權利要求6所述的基于含鈷基材料的焊絲的制備方法，其特征在于，所述基于含鈷基材料的焊絲中含鈷基材料的填充率為20~22%。
9.根據權利要求7或8所述的基于含鈷基材料的焊絲的制備方法，其特征在于，所述基于含鈷基材料的焊絲的直徑為1.0~1.2mm。
...【技術特征摘要】
1.含鈷基材料，其特征在于，按照質量百分比由以下組分組成：50.0~60.0%的cr，5.0~8.0%的ni，6.0~8.0%的c，8.0~10.0%的mo，2.0~4.0%的w，0.5~0.8%的mn，2.5~3.5%的si，其余為fe，以上各組分質量百分比之和為100%。
2.根據權利要求1所述的含鈷基材料，其特征在于，所述cr、ni、mo、w、mn和fe的粒度均為100~200目。
3.含鈷基材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：
4.根據權利要求3所述的含鈷基材料的制備方法，其特征在于，所述加熱溫度為200~260℃，所述加熱時間為1~3h，所述攪拌時間為1~3h，所述攪拌的速率為60~90r/min。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：成小樂，邢宇，林何，郭飛飛，張敏，孫戩，
申請(專利權)人：西安工程大學，
類型：發明
國別省市：
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