由于循環(huán)流化床鍋爐受熱面的磨損問題特別嚴(yán)重，因磨損造成的事故約占鍋爐停爐總數(shù)的30%以上，磨損已成為循環(huán)流化床鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的最主要問題，造成非計(jì)劃停爐次數(shù)增多，電廠效益大大降低。熱噴涂作為一種表面處理技術(shù)，可以通過噴涂使普通金屬材料具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫等特殊性能，以達(dá)到提高工件性能，延長設(shè)備使用壽命的目的，因而在鍋爐受熱面防磨領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
同樣采用熱噴涂耐磨層的方法對(duì)循環(huán)流化床鍋爐受熱面進(jìn)行防磨處理，通過噴涂防磨涂層增加厚度延緩磨損時(shí)間來延長鍋爐運(yùn)行周期，是一種技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較好方法。目前在循環(huán)流化床鍋爐上主要采用的是電弧噴涂，其中也包括超音速電弧噴涂，電弧噴涂是目前應(yīng)用范圍較廣、施工技術(shù)較成熟的一種防磨工藝方法。
普通電弧噴涂存在自身的不足，即噴涂粒子速度低，結(jié)合強(qiáng)度不高，粒子粒度較粗，涂層孔隙率高等，其涂層質(zhì)量不及等離子噴涂和超音速火焰噴涂，使得電弧噴涂技術(shù)的應(yīng)用受到一定的限制。近幾年，超音速電弧噴涂技術(shù)的出現(xiàn)解決了電弧噴涂技術(shù)發(fā)展中的諸多難題。超音速電弧噴涂技術(shù)的基本原理是：依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，采用拉戈?duì)枃姽芗夹g(shù)，優(yōu)化噴槍設(shè)計(jì)，使氣流速度超過340m/s，從而使噴涂粒子的速度超過或接近音速，提高了金屬粒子的霧化效果;在噴槍的冷卻上成功地采用氣冷方式，不僅解決了金屬粒子與噴嘴內(nèi)壁的粘接難題，而且提高了氣流的能量，并有利于提高粒子的速度，達(dá)到改善噴涂涂層質(zhì)量的目的。
熱噴涂設(shè)備
如圖1所示，為等離子噴涂的設(shè)備配置圖，雖然因熱噴涂的方法不同其設(shè)備也各有差異，但依據(jù)熱噴涂技術(shù)的原理，其設(shè)備都主要由噴槍、熱源、涂層材料供給裝置以及控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成。
熱噴涂工藝過程
熱噴工藝過程：工件表面預(yù)處理一工件預(yù)熱一噴涂一涂層后處理。
工件表面預(yù)處理的目的是，使涂層與基體材料很好地結(jié)合。由于基材表面必須清潔及粗糙，而且凈化和粗化表面的方法有很多。
工件表面凈化處理的目的是除去工件表面的所有污垢，如氧化皮、油漬、油漆及其他污物，關(guān)鍵是除去工件表面和滲入其中的油脂。粗化處理的目的是增加涂層與基材間的接觸面，增大涂層與基材的機(jī)械咬合力，使凈化處理過的表面更加活化，以提高涂層與基材的結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí)基材表面粗化還改變涂層中的殘余應(yīng)力分布，對(duì)提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度也是有利的。
凈化處理的方法有，溶劑清洗法、蒸汽清洗法、堿洗法及加熱脫脂法等。
粗化處理的方法有噴砂、機(jī)械加工法(如車螺紋、滾花)、電拉毛等。其中噴砂處理是最常用的粗化處理方法，常用的噴砂介質(zhì)有氧化鋁、碳化硅和冷硬鑄鐵等。
工件預(yù)熱的目的是為了消除工件表面的水分和濕氣，提高噴涂粒子與工件接觸時(shí)的界面溫度，以提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度;減少因基材與涂層材料的熱膨脹差異造成的應(yīng)力而導(dǎo)致的涂層開裂。一般情況下預(yù)熱溫度控制在60?120℃之間，預(yù)熱溫度取決于工件的大小、形狀和材質(zhì)，以及基材和涂層材料的熱膨脹系數(shù)等因素。
噴涂方法的選擇主要取決于選用的噴涂材料、工件的工況及對(duì)涂層質(zhì)量的要求。噴涂方法的選擇一般來說是多樣的，但對(duì)某種應(yīng)用來說總有一種方法是最好。預(yù)處理好的工件要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行噴涂，噴涂參數(shù)要根據(jù)涂層材料、噴槍性能和工件的具體情況而定，優(yōu)化的噴涂條件可以提高噴涂效率、并獲得致密度高、結(jié)合強(qiáng)度高的高質(zhì)量涂層。例如：陶瓷涂層，則最好選用等離子噴涂;碳化物金屬陶瓷涂層，則最好采用高速火焰噴涂;噴涂塑料，則只能采用火焰噴涂;若要在戶外進(jìn)行大面積防腐工程的噴涂的話，那就非靈活高效的電弧噴涂或絲材火焰噴涂莫屬了。
經(jīng)過噴涂所得到涂層有時(shí)不能直接使用，必須進(jìn)行一系列的后處理：①防腐蝕的涂層。為了防止腐蝕介質(zhì)透過涂層的孔隙到達(dá)基材引起基材的腐蝕，必須對(duì)涂層進(jìn)行封孔處理。用作封孔劑的材料很多，有石臘、環(huán)氧樹脂、硅樹脂等有機(jī)材料及氧化物等無機(jī)材料，如何選擇合適的封孔劑，要根據(jù)工件的工作介質(zhì)、環(huán)境、溫度及成本等多種因素進(jìn)行考慮。②耐磨損的涂層。對(duì)于承受高應(yīng)力載荷或沖擊磨損的工件，為了提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度，要對(duì)噴涂層進(jìn)行重熔處理(如火焰重熔、感應(yīng)重熔、激光重熔以及熱等靜壓等)，使多孔的且與基體僅以機(jī)械結(jié)合的涂層變?yōu)榕c基材呈冶金結(jié)合的致密涂層。③對(duì)尺寸精度有要求的涂層。要對(duì)涂層進(jìn)行機(jī)械加工，由于噴涂涂層具有與一般的金屬及陶瓷材料不同的特點(diǎn)，如涂層有微孔，不利于散熱;涂層本身的強(qiáng)度較低，不能承受很大的切削力;涂層中有很多硬的質(zhì)點(diǎn)，對(duì)刀具的磨損很快等，因而形成了噴涂涂層不同于一般材料的難于加工的特點(diǎn)。所以必須選用合理的加工方法和相應(yīng)的工藝參數(shù)才能保證噴涂層機(jī)械加工的順利進(jìn)行和保證達(dá)到所要求的尺寸精度。