本申请涉及离子熔覆，具体是一种奥氏体不锈钢锅炉受热面防护涂层的制备方法。
背景技术：
1、水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管等受热面是实现能量转化的关键部件，是锅炉中承受压力最大、温度最高、服役环境最苛刻的部分。高温腐蚀和高温冲蚀是锅炉受热面的主要原因。随着环保和能效政策的持续收紧，锅炉的运行参数逐渐提高，锅炉受热面面临更为严峻的腐蚀和冲蚀问题。尤其是生物质锅炉碱回收锅炉、垃圾焚烧等特种锅炉，燃料中含有大量的氯、碱金属、重金属等元素，燃烧时会产生cl2、hcl等腐蚀性气体以及含cl和含s的熔融盐，高温腐蚀一直是困扰这些特种锅炉长周期安全运行的难点。在锅炉受热面表面施加特定成分和结构的耐蚀防护涂层解决此问题的一条有效途径。
2、304、316等奥氏体不锈钢是锅炉受热面常用的耐蚀防护涂层。目前，多采用热喷涂、电弧焊、氩弧焊、等离子熔覆等工艺进行制备。由于锅炉受热面长期处于高温高压服役环境，其堆焊工艺需依据相关标准进行严格的工艺评定以确保相关工件的成分、组织和力学性能符合设计要求。行业标准nb/t 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中第七章耐蚀堆焊工艺评定，需取试件进行弯曲试验(侧弯)，测定堆焊层金属、熔合线和基层热影响区的完好性和塑性。合格指标为，弯曲角度为达到180°后，试样的拉伸面上的堆焊层内不得有＞1.5mm的任一开口缺陷；在熔合线内不得有＞3mm的任一开口缺陷。
3、热喷涂、等离子熔覆通常采用自熔性合金粉末作为涂层材料。自熔性合金粉末含有硼、硅和铬，具有自脱氧和造渣性能，在喷涂或熔覆过程中优先与合金粉末中的氧和基体表面氧化物形成低熔点的硼硅酸盐等覆盖在熔池表面，防止熔池氧化，从而提高熔池与基体金属的润湿性，减少熔覆层中的夹杂和含氧量，提高熔覆层的工艺成形性能。
4、自熔性合金粉末中的硼和硅会与不锈钢粉末中的碳、铬等元素反应生成细小的碳化物或硼化物，弥散分布于熔覆层，但是过量硼和硅的加入会导致涂层的脆性明显增加、塑性韧性下降，极易产生裂纹。作为常规的耐蚀耐磨涂层使用时尚可满足要求。然而，锅炉受热面防护涂层需满足nb/t 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中关于弯曲试验的要求，高脆性、低塑性韧性的涂层在弯曲试验时往往表现不佳，难以达到合格指标。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种奥氏体不锈钢锅炉受热面防护涂层的制备方法，以解决现有技术中采用自熔性合金粉末制备涂层时，存在脆性高、塑性韧性低的问题，实现等离子熔覆奥氏体不锈钢锅炉受热面防护涂层的低成本、大厚度、大面积、大尺寸工件可控制备。
2、为此，本申请提供了一种奥氏体不锈钢锅炉受热面防护涂层的制备方法，包括：
3、将奥氏体不锈钢粉末烘干，该奥氏体不锈钢粉末中各元素的质量百分比为：铬14％、镍12％、钼2％、锰2％、硼＜0.0001％、硅≤0.3％、磷≤0.035％、硫≤0.01％、铁余量；
4、通过等离子熔覆将上述奥氏体不锈钢粉末在合金基体上沉积奥氏体不锈钢涂层。
5、在至少一个实施例中，所述等离子熔覆的堆焊条件为：焊接电流270～290a，摆弧宽度11mm，摆弧速度6mm/s，堆焊速度0.2mm/s，送粉量5g/min。
6、在至少一个实施例中，所述等离子熔覆的气流条件为：离子气、保护气和送粉气均采用氩气，离子气流量3.5ml/min，送粉气流量3ml/min，保护气流量11ml/min。
7、在至少一个实施例中，所述烘干的条件为200℃。
8、在至少一个实施例中，所述奥氏体不锈钢涂层的厚度为0.5～10mm。
9、相比于现有技术，本申请至少实现如下有益效果：
10、(1)本申请创新性地采用低硅含量、不含硼的奥氏体不锈钢粉末作为沉积材料。有效避免采用自熔性合金粉末沉积涂层造成的脆性高、塑性韧性低的缺点。所获得涂层具有脆性低、塑性韧性高等优点，弯曲试验后不开裂，锅炉受热面防护涂层能够满足标准nb/t47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中关于弯曲试验的要求。
11、(2)由于所采用了低硅含量、不含硼的奥氏体不锈钢粉末作为沉积材料，等离子熔覆成型性不好，为此本申请进一步优化等离子熔覆工艺参数。经过大量实验摸索，通过提高了等离子熔覆的焊接电流，加大离子气流量，从而获得高能量密度的等离子弧，改善熔覆涂层的成形性。因此可以进一步减少涂层防护涂层中的微观缺陷，改善防护涂层致密性，降低防护涂层内应力，提高防护涂层结合力，从而提高涂层的耐腐蚀性能。
1.一种奥氏体不锈钢锅炉受热面防护涂层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子熔覆的堆焊条件为：焊接电流270～290a，摆弧宽度11mm，摆弧速度6mm/s，堆焊速度0.2mm/s，送粉量5g/min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子熔覆的气流条件为：离子气、保护气和送粉气均采用氩气，离子气流量3.5ml/min，送粉气流量3ml/min，保护气流量11ml/min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为200℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述奥氏体不锈钢涂层的厚度为0.5～10mm。
