由于循環(huán)流化床鍋爐受熱面的磨損問題特別嚴重，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)定運行的最主要問題，造成非計劃停爐次數(shù)增多，電廠效益大大降低。熱噴涂作為一種表面處理技術，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，以達到提高工件性能，延長設備使用壽命的目的，因而在鍋爐受熱面防磨領域獲得了廣泛的應用。
同樣采用熱噴涂耐磨層的方法對循環(huán)流化床鍋爐受熱面進行防磨處理，通過噴涂防磨涂層增加厚度延緩磨損時間來延長鍋爐運行周期，是一種技術經(jīng)濟性比較好方法。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，電弧噴涂是目前應用范圍較廣、施工技術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，使得電弧噴涂技術的應用受到一定的限制。近幾年，超音速電弧噴涂技術的出現(xiàn)解決了電弧噴涂技術發(fā)展中的諸多難題。超音速電弧噴涂技術的基本原理是：依據(jù)空氣動力學原理，采用拉戈爾噴管技術，優(yōu)化噴槍設計，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，達到改善噴涂涂層質(zhì)量的目的。
熱噴涂設備
如圖1所示，為等離子噴涂的設備配置圖，雖然因熱噴涂的方法不同其設備也各有差異，但依據(jù)熱噴涂技術的原理，其設備都主要由噴槍、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：工件表面預處理一工件預熱一噴涂一涂層后處理。
工件表面預處理的目的是，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)合強度。同時基材表面粗化還改變涂層中的殘余應力分布，對提高涂層的結(jié)合強度也是有利的。
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的界面溫度，以提高涂層與基體的結(jié)合強度;減少因基材與涂層材料的熱膨脹差異造成的應力而導致的涂層開裂。一般情況下預熱溫度控制在60?120℃之間，預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，但對某種應用來說總有一種方法是最好。預處理好的工件要在盡可能短的時間內(nèi)進行噴涂，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不能直接使用，必須進行一系列的后處理：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基材引起基材的腐蝕，必須對涂層進行封孔處理。用作封孔劑的材料很多，有石臘、環(huán)氧樹脂、硅樹脂等有機材料及氧化物等無機材料，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行考慮。②耐磨損的涂層。對于承受高應力載荷或沖擊磨損的工件，為了提高涂層的結(jié)合強度，要對噴涂層進行重熔處理(如火焰重熔、感應重熔、激光重熔以及熱等靜壓等)，使多孔的且與基體僅以機械結(jié)合的涂層變?yōu)榕c基材呈冶金結(jié)合的致密涂層。③對尺寸精度有要求的涂層。要對涂層進行機械加工，由于噴涂涂層具有與一般的金屬及陶瓷材料不同的特點，如涂層有微孔，不利于散熱;涂層本身的強度較低，不能承受很大的切削力;涂層中有很多硬的質(zhì)點，對刀具的磨損很快等，因而形成了噴涂涂層不同于一般材料的難于加工的特點。所以必須選用合理的加工方法和相應的工藝參數(shù)才能保證噴涂層機械加工的順利進行和保證達到所要求的尺寸精度。