第二章、 研究內容與方法
3.4 熔射製程程序介紹
鍋爐水牆管熔射程序[12][13]:
(1).施工前爐管表面檢查:檢查表面所附之 Spat(焊渣)、積灰等 異物,以噴砂去除之。如噴砂無法去除之不整齊焊接 Bead
(焊道不整),而影響熔射作業者,應作表面修整作業。
(2).噴砂:採用 4~6 kg/cm2 之乾燥壓縮空氣。噴砂材料為一 般熔射所選用噴砂砂材,需選用材質硬度較高,且形狀為多角 形,並且有蛻角的砂材。常用噴砂材料製程選用材料有氧化 鋁、碳化矽、二氧化矽。一般鍋爐爐管熔射製程所選用的砂材 為氧化鋁。
棕剛玉為氧化鋁砂材之一種,是目前熔射製程使用常使用砂材 之一,其硬度和使用破碎率適中,並且可以循環使用,外觀呈 現棕色。
棕剛玉是以鋁釩土、焦碳(無煙煤)為主要原料,在 3500KVA 冶 煉爐內經高溫冶煉而成,主要化學成份屬 Al2O3,TiO2還含有少 量的 SiO2和 Fe2O3等,顯微硬度 HVl800-2200,韌性比 SiC 高,
用它製成的磨具,適於磨削抗張較高的金屬,如各種通用鋼材、
可鍛鑄鐵、硬青銅等,也可製造高級耐火材料。
(3).噴砂後表面狀況檢查:
噴砂後表面狀況(粗度)確認,依照作業標準片比較 第二次噴砂表面清潔度須達到 SIS SA 2.5 等級。
噴砂除銹等級:
噴砂除鏽等級一般共分為 4 級,分別為 Sa 1 , Sa 2 , Sa 2-1/2 , Sa 3 等共 4 級。
Sa 1 : 僅將金屬表面之片狀鐵鏽去除,仍保留金屬之碳化層 (俗稱黑皮),處理後仍可看到鐵鏽之顏色。
Sa 2 : 將表面之鐵鏽及碳化層部分去除,表面仍可看到碳化層, 但幾乎已將鐵鏽之顏色去除。
Sa 2-1/2 : 將表面知碳化層大部分去除,表面已不見鐵鏽。
Sa 3 : 將碳化層及鐵鏽完全去除,施工後之表面應為完全之金 屬原色。
(4)空氣清掃:所有母材表面附著之殘砂,以乾燥壓縮空氣清除。
(5)預熱處理
預熱處理的目的,主要是將底材表面的水氣烘乾,提高塗層 和底材間鍵結。預熱的方法,一般使用熔射槍。預熱溫度為 100-150 ℃ 左右,持溫時間為 60 秒,通常可以去除附著 在基材表面的水氣,預熱處理後必須馬上進行熔射噴射施 工,而且越快越好。
(6)火燄熔射:
國內水牆管熔射披覆材料為 NI16CR3B4SI3CU-WC,熔射施工時 熔射角度 90 度為目標(45 度之內)。熔射中爐管溫度需保持 250 度以下(接觸式溫度計),溫度超出時需待冷卻後,再繼續熔射 施工。噴砂完成後 4 HR 內,必須進行第一層熔射。熔射中之膜 厚,以電磁膜厚計管理之。一般鍋爐爐管熱熔射厚度約 300~350 μm ,因為厚度較薄使用維克式硬度實驗機量測,轉換成洛氏 硬度約 HRC 60;工地現場熔射時,需抽風設備,爐內保持負壓及 防止火災發生。
表 2:各式熔射特性比較表
表 4 棕剛玉化學成分(按重量百分比)
粒度號 16–30 36-60 70-90 100–120 150-180 220 Al2O3 94.5 - 97.0 93.5 min 92.5 min
TiO2 1.5 - 3.8 1.5 - 3.8 1.5 - 3.8 磁性物 <0.0380 <0.0280 <0.0230 <0.0230 <0.0170 <0.0170
表 5 棕剛玉粒度尺寸
粒度號 微米 粒度號 微米
16 1400 ~ 1180 54 355 ~ 300
20 1180 ~ 1000 60 300 ~ 250
22 1000 ~ 850 70 250 ~ 212
24 850 ~ 710 80 212 ~ 180
30 710 ~ 600 90 180 ~ 150
36 600 ~ 500 100 150 ~ 125
40 500 ~ 425 120 125 ~ 106
46 425 ~ 355 150 106 ~ 75
圖22:熔射的分類[14]
圖 24 典型熔射熱量比較表[15]
圖 25 典型熔射熱量與速度比較表[15]