一种受热面防磨蚀的水冷壁用管及含有该水冷壁用管的水冷壁的制作方法

本实用新型属于热力管道防护技术领域，具体涉及一种受热面防磨蚀的水冷壁用管及含有该水冷壁用管的水冷壁。

背景技术：

热力公司设备在实际运行中，锅炉对流过热管水冷壁管使用比较广泛，在使用过程中，水冷壁管由于直接裸露，容易受到燃烧后的煤粉颗粒的冲刷和锅炉内腐蚀气体的侵蚀，长期冲刷和侵蚀后，水冷壁管不同程度的受到了磨损和腐蚀，严重时爆管，不仅影响设备运行，而且安全性方面也不能保证，需要经常更换水冷壁管以保证设备的正常运行。更换水冷壁管对操作人员来说，更换空间较小，更换时设备需要停止，并且需要经过冷却后才能开展工作，不仅影响设备的正常运行，而且整个城市的热力供应会因此而部分中断。

为解决上述难题目前采用了多种方法。在水冷壁管受热面激光熔覆、堆焊、微熔焊耐磨防腐涂层的方法是目前的主流技术。激光熔覆和堆焊优点是换热效率高，缺点是成本高，效率低，设备一次性投资额度高。微熔焊与激光熔覆和堆焊技术相比，优点是效率比较高，缺点是涂层薄且结合强度低。另一种方法是在锅炉管道受热面挂防磨瓦又称防磨罩、防磨板、防磨护瓦、防磨盖板、防蚀盖板、锅炉爬管、防磨压板等，其为电站锅炉受热面管子常用配件，通常与卡环配合使用。该方法与激光熔覆、堆焊耐磨防腐和热喷涂耐磨防腐涂层方法相比成本低，操作方便，缺点是换热效率较低。

因此，目前存在的问题是需要研究开发一种既能够有效减轻水冷壁管的腐蚀和磨损，又能够保持水冷壁管具有较高热效率，且成本较低，操作简便的水冷壁管受热面防磨蚀方法。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种受热面防磨蚀的水冷壁用管。该受热面防磨蚀的水冷壁用管是通过铝热钎焊的方式将防磨瓦熔接在水冷壁用管受热面形成防磨蚀层而成；其水冷壁用管与防磨瓦之间紧密结合没有空隙，使得水冷壁受热面既耐腐蚀和磨损，又具有较高热效率，并延长了水冷壁的使用寿命；该受热面防磨蚀的水冷壁用管制备成本较低，操作简便，有利于工业应用。

为此，本实用新型第一方面提供了一种受热面防磨蚀的水冷壁用管，其包括水冷壁用管(1)以及包覆在水冷壁用管受热面的防磨蚀层，所述防磨蚀层包括包覆在水冷壁用管受热面的熔接层(11)和包覆在熔接层(11)外表面的防磨瓦 (4)，所述防磨瓦(4)与水冷壁用管(1)受热面之间通过熔接层(11)熔接。

本实用新型中，所述防磨瓦(4)内表面与熔接层(11)外表面之间和水冷壁用管(1)受热面与熔接层(11)内表面之间分别独立地为冶金结合。

本实用新型中，所述防磨瓦(4)与水冷壁用管(1)受热面之间没有空隙。

在本实用新型的一些具体实施例中，所述防磨瓦(4)内表面与熔接层(11) 外表面之间和水冷壁用管(1)受热面与熔接层(11)内表面之间，以及熔接层 (11)内部均没有空隙。

在本实用新型的一些实施例中，所述熔接层(11)的厚度为2-4mm。

本实用新型中，所述熔接层(11)由金属构成。

在本实用新型的一些具体实施例中，构成所述熔接层(11)的金属包括铁、锰、钒和铬中的一种或几种。

在本实用新型的一些具体优选的实施例中，构成所述熔接层(11)的金属为铁铬合金。

本实用新型第二方面提供了一种受热面防磨蚀的水冷壁，其由至少两根如本实用新型第一方面所述的受热面防磨蚀的水冷壁用管延长度方向接合构成。

在本实用新型的具体实施例中，所述水冷壁包括光管式水冷壁、膜式水冷壁和销钉式水冷壁中的一种或几种。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型中的防磨蚀层厚度可以任意调整的受热面防磨蚀的水冷壁用管的防磨蚀层与水冷壁用管基体为冶金结合，该受热面防磨蚀的水冷壁用管的成本较低。

(2)与现有的采用挂防磨瓦法的受热面防磨蚀的水冷壁管相比，本实用新型所提供的受热面防磨蚀的水冷壁用管换热效率高，制备成本低，防磨瓦与水冷壁用管的结合强度和防磨蚀层使用寿命大幅度提高。

(3)将本实用新型所提供的受热面防磨蚀的水冷壁用管用于制备锅炉水冷壁，有利于降低水冷壁维修的频次和锅炉运行成本，提高企业经济效益。

附图说明

下面将结合附图来说明本实用新型。

图1为水冷壁用管以及装有金属粉的两端具有金属封头的水冷壁用管的示意图(a)和截面图(b)。

图2为两端具有金属封头的防磨瓦的示意图。

图3为本实用新型中制备受热面防磨蚀的水冷壁用管的工序中将铁水浇注在两端具有金属封头的防磨瓦中的示意图。

图4为本实用新型中制备受热面防磨蚀的水冷壁用管的工序中对装有金属粉的两端具有金属封头的水冷壁用管与两端具有金属封头的防磨瓦进行加压焊合的示意图。

图5为受热面焊合有两端具有金属封头的防磨瓦的装有金属粉的两端具有金属封头的水冷壁用管的示意图。

图6为受热面防磨蚀的水冷壁用管示意图。

图中附图标记：1 水冷壁用管；2 金属粉(铁粉)；3 水冷壁用管金属封头；4 防磨瓦；5 防磨瓦金属封头；6 铝热焊剂；7 坩埚；8 熔融态金属水(熔融态铁水)；9 金属粉(铁粉)；10 钢质盒子；11 熔接层；100 受热面防磨蚀的水冷壁用管；101 装有金属粉的两端具有金属封头的水冷壁用管； 102 两端具有金属封头的防磨瓦；103 装有熔融态金属水的两端具有金属封头的防磨瓦；104 受热面焊合有两端具有金属封头的防磨瓦的装有金属粉的两端具有金属封头的水冷壁用管。

具体实施方式

为使本实用新型容易理解，下面将结合附图来详细说明本实用新型。但在详细描述本实用新型前，应当理解本实用新型不限于描述的具体实施方式。还应当理解，本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式，而并不表示限制性的。

除非另有定义，本文中使用的所有术语与本实用新型所属领域的普通技术人员的通常理解具有相同的意义。虽然与本文中描述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料也可以在本实用新型的实施或测试中使用，但是现在描述了优选的方法和材料。

I.术语

本实用新型所用术语“水冷壁”亦称为“水冷墙”或“水冷壁管”。通常由钢管垂直铺设在锅炉炉墙内壁面上，主要用来吸收炉内火焰和高温烟气所放出热量。

本实用新型所用术语“水冷壁用管”是指用于制备或构成水冷壁的钢管，这里主要是指构成水冷壁的单根钢管(单管)。

本实用新型中所用术语“鳍片”亦称肋片或蝶片，用于将水冷壁用管焊接在一起形成鳍形管(亦称为鳍片管)的金属片。

本实用新型所用术语“鳍片管”是指用于制备或构成膜式水冷壁的带有纵向鳍片的钢管，这里主要是指构成膜式水冷壁的单根带纵向鳍片钢管。

本实用新型所用术语“膜式水冷壁”(简称为膜式壁)是指用扁钢(鳍片、肋片或蝶片)和管子并排焊成的气密管屏所组成的水冷壁。

本实用新型中所用术语“钎焊”是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。

本实用新型中所用术语“自蔓延”是指自蔓延高温合成反应；所述自蔓延高温合成(self-propagation high-temperature synthesis，简称SHS)，又称为燃烧合成 (combustion synthesis)技术，是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制备无机化合物高温材料的一种新方法。

本实用新型中所用术语“自蔓延钎焊”是指将自蔓延反应产生的高温产物置于两个被焊物体之间进行焊接。

本实用新型中所用术语“自蔓延反应”是指自蔓延高温合成反应。

本实用新型中所用术语“铝热钎焊”亦称为“热剂焊”是指利用金属氧化物和金属铝之间的放热反应所产生的过热熔融金属来加热金属而实现结合的方法。

本实用新型所述用语“内表面”是水冷壁用管、防磨瓦或熔接层朝向轴心的那一面。

本实用新型所述用语“外表面”是水冷壁用管、防磨瓦或熔接层背离轴心的那一面。

本实用新型所述用语“铁铬合金”是指12wt％的铬和88wt％的铁合为铁铬合金，亦即不锈钢。

本实用新型中所述用语“空隙”与“间隙”可以互换使用。

本实用新型中所述用语“焊接”与“焊合”可以互换使用。

本实用新型中所述用语“接合”与“结合”可以互换使用。

II.实施方案

如前所述，现有的锅炉水冷壁管防磨蚀方法总是不尽如人意，有的方法，例如激光熔覆和堆焊成本较高，效率较低；有的方法，例如微熔焊涂层薄且结合强度低；而采用防磨瓦又称防磨罩、防磨板、防磨护瓦、防磨盖板、防蚀盖板、锅炉爬管、防磨压板等换热效率较低。鉴于此，本发明人针对锅炉水冷壁管防磨蚀技术进行了大量研究。

本发明人研究发现，造成防磨瓦型防磨蚀锅炉水冷壁管换热效率低的原因主要是由于防磨瓦与管壁间存在间隙或空隙造成。进一步研究发现，采用加压自蔓延钎焊技术来焊合防磨瓦和水冷壁管能够消除防磨瓦与水冷壁管的间隙，可显著减轻水冷壁腐蚀和磨损现象，延长水冷壁的使用寿命，同时大幅度提高挂防磨瓦水冷壁的换热效率。本实用新型正是基于上述发现做出的。

在本实用新型的一些具体实施方式中，本实用新型第一方面所涉及的防磨蚀的水冷壁用管如图6所示。从图6可以看出，本实用新型中所述受热面防磨蚀的水冷壁用管100包括水冷壁用管1以及包覆在水冷壁用管1受热面的防磨蚀层，所述防磨蚀层包括包覆在水冷壁用管1受热面的熔接层11和包覆在熔接层11外表面的防磨瓦4。

本实用新型中，所述熔接层11是形成本实用新型所提供的具有较高传热效率的受热面防磨蚀的水冷壁用管100的关键因素，所述防磨瓦4与水冷壁用管1 受热面之间通过熔接层11熔接(结合)。

具体说来，所述防磨瓦4内表面与熔接层11外表面之间和水冷壁用管1受热面与熔接层11内表面之间分别独立地为冶金结合；所述防磨瓦4与水冷壁用管1受热面通过熔接层11紧密熔接，所述防磨瓦4与水冷壁用管1受热面之间没有空隙；具体地，防磨瓦4内表面与熔接层11外表面之间和水冷壁用管1受热面与熔接层11内表面之间以及熔接层11内部均没有空隙，由此可以大幅度提高锅炉挂防磨瓦水冷壁用管的换热效率。

本实用新型中熔接层11的成分是影响受热面防磨蚀的水冷壁用管100结合强度和换热效率的另一关键因素。本实用新型中，所述熔接层11由金属构成。在本实用新型的一些实施例中，构成所述熔接层11的金属包括铁、锰、钒和铬中的一种或几种，优选为铁或铁铬合金；特别优选地，铁铬合金作为熔接层11 可以使得防磨瓦4与水冷壁用管1受热面之间具有极高的结合强度，并保证受热面防磨蚀的水冷壁用管100具有较高的传热效率。

本实用新型中熔接层11的厚度是影响受热面防磨蚀的水冷壁用管100结合强度和换热效率的又一关键因素。在本实用新型的一些实施例中，所述熔接层11 的厚度为2-4mm。

由于本实用新型可以根据实际需要选择制备不同厚度的防磨瓦4，还可以根据需要选择熔接层11的厚度，因此，本实用新型中的防磨蚀的水冷壁用管100 的防磨蚀层的厚度可任意调整为与水冷壁用管基体冶金结合。

本实用新型第二方面所涉及的受热面防磨蚀的水冷壁是由至少两根如本实用新型第一方面所述的受热面防磨蚀的水冷壁用管延长度方向(纵向)接合构成。

本实用新型中，所述水冷壁包括光管式水冷壁、膜式水冷壁和销钉式水冷壁中的一种或几种，优选为膜式水冷壁。

在本实用新型的一些具体优选的实施例中，采用焊接的方式用钢质鳍片将2 根以上的受热面防磨蚀的水冷壁用管100焊接接成排，形成受热面防磨蚀的膜式水冷壁，该水冷壁可供电厂锅炉当膜式壁使用。

图1-6示出本实用新型上述受热面防磨蚀的水冷壁用管的具体制备方法，该方法可以理解为水冷壁管受热面防磨蚀的方法。从图1-6可以看出本实用新型上述受热面防磨蚀的水冷壁用管的制备方法包括：

步骤A，将水冷壁用管1装满金属粉2，并将水冷壁用管1的两端管口用不锈钢钢板焊死，制得装有金属粉2的两端具有金属封头3的水冷壁用管101，如图1所示；

步骤B，将不锈钢钢板压成防磨瓦4，两端用不锈钢板焊死，制得两端具有金属封头5的防磨瓦102，如图2所示；

步骤C，将两端具有金属封头5的防磨瓦102压入装在钢质盒子10中的金属粉9里，将铝热反应生成的熔融态金属水8浇注在两端具有金属封头5的防磨瓦 102中，获得装有熔融态金属水8的两端具有金属封头5的防磨瓦103，如图3 所示；

步骤D，将装有金属粉2的两端具有金属封头3的水冷壁用管101快速放入装有熔融态金属水8的两端具有金属封头5的防磨瓦102中，加压(P)焊合，冷却后，制得受热面焊合有两端具有金属封头5的防磨瓦102的装有金属粉2的两端具有金属封头3的水冷壁用管104，如图4和图5所示；

步骤E，分别切掉两端具有金属封头4的防磨瓦102和装有金属粉2的两端具有金属封头3的水冷壁用管101的两端的金属封头(水冷壁用管金属封头3和防磨瓦金属封头5)，倒出水冷壁用管1中的金属粉2，制得受热面防磨蚀的水冷壁用管100，如图6所示。

上述步骤C(如图3所示)包括：

步骤T1，将铝热焊剂6装在带有下孔且下孔内装有熔塞的坩埚7里；

步骤T2，将镁条(图3中未示出)一端插入铝热焊剂6中；

步骤T3，点燃镁条，引发铝热反应，产生下沉的熔融态金属水8和上浮的三氧化二铝陶瓷；

步骤T4，下沉的熔融态金属水8烧穿熔塞后浇注在两端具有金属封头5的防磨瓦102中，获得装有熔融态金属水8的两端具有金属封头5的防磨瓦103。

本实用新型中制备受热面防磨蚀的水冷壁用管是利用防磨瓦加工工艺简单、成本低的优点的同时，采用自蔓延钎焊技术将水冷壁用管与防磨瓦钎焊连接，使防磨瓦与水冷壁用管间产生足够的结合强度，消除防磨瓦4与水冷壁用管壁1的间隙，大幅度提高挂防磨瓦水冷壁的换热效率，同时显著减轻腐蚀和磨损现象，延长水冷壁的使用寿命。

本实用新型所采用的自蔓延钎焊方法是基于铝热反应原理，将铝热焊剂6装在带下孔的坩埚7里，孔内装耐火材料制成的熔塞。在上部点燃坩埚7中的铝热焊剂6后，发生如下化学反应：

2Al+Fe2O3＝2Fe+Al2O3 I

8Al+3Fe3O4＝9Fe+4Al2O3 II

4Al+3MnO2＝3Mn+2Al2O3 III

10Al+3V2O5＝6V+5Al2O3 IV

2Al+Cr2O3＝2Cr+Al2O3 V

上述铝热反应是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应，该反应体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成焓(-1645kJ/mol)极低，故反应会放出巨大的热，可以使生成的金属和氧化铝陶瓷均以熔融态出现。在坩埚中铝热反应生成的氧化铝因密度小而上浮，生成的熔融态金属水密度大下沉，当熔融态金属水烧穿熔塞后浇注在防磨瓦与水冷壁用管之间，加压焊合，制得受热面防磨蚀的水冷壁用管。

基于上述，本领域技术人员应该了解的是，本实用新型中，作为钎焊材料的铝热焊剂6为铝粉与金属氧化物粉末的混合物。在本实用新型的一些实施例中，所述金属氧化物包括Fe2O3、Fe3O4、MnO2、V2O5和Cr2O3中的一种或几种，优选为Fe2O3、Fe3O4和Cr2O3中的一种或几种，进一步优选为Fe2O3和/或Fe3O4和 Cr2O3；相应地，由铝热反应所生成的熔融态金属水8的金属包括铁、锰、钒和铬中的一种或几种，优选为铁和/或铬，进一步优选为铁和铬(即铁铬合金，12wt％的铬和88wt％的铁)。

在一些具体实施例中，本实用新型中铝热焊剂的制备方法如下：将200目铝粉和200目金属氧化物粉末，例如，Fe2O3和/或Fe3O4按上述式I和/或II的化学反应方程式配制混合后，80℃烘干3小时后用罐式球磨机混合8小时，球磨机滚筒转速400转/分钟制成铝热焊剂。

在另一些具体优选的实施例中，本实用新型中铝热焊剂的制备方法如下：将 200目铝粉和200目金属氧化物粉末，例如，Fe2O3和/或Fe3O4和Cr2O3分别独立按上述式I和/或II和式V化学反应方程式，以及铁铬合金中铁和铬的含量分别为88wt％和12wt％的量配制混合后，80℃烘干3小时后用罐式球磨机混合8小时，球磨机滚筒转速400转/分钟制成铝热焊剂。

本领域技术人员还应该了解的是，本实用新型中所述的铝热钎焊热源来自上述式I-V中的铝热反应，优选为式I和/或II和式V中的铝热反应，以及其它反应产物为液相的自蔓延反应。

本实用新型人研究发现，本实用新型中铝热钎焊过程中可通过加压实现焊缝致密化。在本实用新型的一些实施例中，在步骤D中，所述加压的压力为50-100 MPa，优选为58-68MPa。本实用新型人进一步研究发现，当加压的压力较低时，难以实现焊缝致密化；而当加压的压力过高时，会造成水冷壁用管和防磨瓦的损伤，这些损伤包括肉眼不可见损伤，这些损伤也同样会降低防磨蚀水冷壁的强度和使用寿命。

本实用新型人进一步还研究发现，在铝热钎焊过程中在水冷壁用管中加入铁粉、铝粉、铜粉等导热性好的金属粉末可以防止水冷壁用管和防磨瓦烧穿或过热。同理，在铝热钎焊过程中将防磨瓦埋在铁粉、铝粉、铜粉等导热性好的金属粉末可以防止水冷壁用管和防磨瓦烧穿或过热。在本实用新型的一些实施例中，所示水冷壁用管1中所装金属粉2与钢质盒子10中的金属粉9相同或不相同，分别独立地包括铁粉、铝粉和铜粉中的一种或几种，优选为铁粉。

本实用新型中，防磨瓦材质根据热力管道服役条件选择。防磨瓦的成形和材料仍采用其已有的成熟的材料和制造工艺。

与热喷涂过程沉积率低，材料浪费严重，所制备的耐磨防腐涂层薄且与水冷壁管基体为非冶金结合微熔焊法相比，本实用新型所提供的铝热钎焊速度快，加工效率高。500克铝热剂(成分是氧化铁和铝)在30秒内可反应完成，1分钟内实现铝热钎焊；相同成本下制备的涂层使用寿命远高于微熔焊法。

与现有的几种水冷壁管防磨处理微熔焊法、CMT堆焊、激光熔覆相比，大幅度提高了生产效率。铝热钎焊无须外界施加能量，能源消耗极少，焊接生产成本低。

III、检测方法

本实用新型中焊层空隙率根据GB/T 17721-1999(金属覆盖层孔隙率试验) 进行监测。

本实用新型中水冷壁用管的传热效率根据GB/T 27698.1-2011(热交换器及传热元件性能测试方法)进行监测。

本实用新型中水冷壁用管受热面抗磨蚀性能直接利用生产中的实际消耗率来进行检测。

实施例

为使本实用新型更加容易理解，下面将结合附图和实施例来进一步详细说明本实用新型，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本实用新型的应用范围。本实用新型中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法获得。

实施例1：

I、制备受热面防磨蚀的水冷壁用管(单管)，具体过程参照图1-6所示，其包括以下步骤：

1.将水冷壁用管装满铁粉2，并将水冷壁用管1的两端管口用不锈钢钢板焊死，制得装有铁粉2的两端焊死(形成水冷壁用管金属封头3)的水冷壁用管101，参看图1；

2.将不锈钢钢板压成防磨瓦4，两端用不锈钢板焊死，制得两端焊死(形成防磨瓦金属封头5)的防磨瓦102，参看如图2；

3.将两端具有金属封头的防磨瓦102压入装在钢质盒子10中的铁粉9里，将铝热反应生成的熔融态铁水8浇注在两端具有金属封头的防磨瓦102中，获得装有熔融态铁水8的两端具有金属封头的防磨瓦103，参看如图3；

(1)将200目铝粉和200目Fe2O3粉末按上述式I的化学反应方程式配制混合后，80℃烘干3小时后用罐式球磨机混合8小时，球磨机滚筒转速400转/分钟制成铝热焊剂6；

(2)将铝热焊剂6装在带有下孔且下孔内装有熔塞的坩埚7里；

(3)将镁条(图3中未示出)一端插入铝热焊剂6中；

(4)点燃镁条，引发式I和/或式II中所示的铝热反应，产生下沉的熔融态铁水8和上浮的三氧化二铝陶瓷；

(5)下沉的熔融态铁水8烧穿熔塞后浇注在两端具有金属封头的防磨瓦102 中，获得装有熔融态铁水8的两端具有金属封头的防磨瓦103。

4.将装有铁粉2的两端具有金属封头的水冷壁用管101快速放入装有熔融态铁水8的两端具有金属封头的防磨瓦103中，加压(P)至58-68MPa进行焊合，冷却后，制得受热面焊合有两端具有金属封头的防磨瓦102的装有铁粉的两端具有金属封头的水冷壁用管104，参看如图4和图5；

5.分别切掉两端具有金属封头的防磨瓦102和装有铁粉的两端具有金属封头的水冷壁用管101的两端的金属封头(水冷壁用管金属封头3和防磨瓦金属封头5)，倒出水冷壁用管中的铁粉2，制得受热面防磨蚀的水冷壁用管100。

II、上述过程制得受热面防磨蚀的水冷壁用管100如图6所示；

本实用新型中所述受热面防磨蚀的水冷壁用管100包括水冷壁用管1以及包覆在水冷壁用管受热面的防磨蚀层，所述防磨蚀层包括包覆在水冷壁用管受热面的熔接层11和包覆在熔接层11外表面的防磨瓦4。

所述防磨瓦4内表面与熔接层11外表面之间和水冷壁用管1受热面与熔接层11内表面之间分别独立地为冶金结合；所述防磨瓦4与水冷壁用管1受热面之间没有空隙，具体地，所述防磨瓦4内表面与熔接层11外表面之间和水冷壁用管1受热面与熔接层11内表面之间，以及熔接层11内部均无空隙。

所述熔接层11的成分为铁；所述熔接层的厚度为2-4mm。

III、采用焊接的方式用钢质鳍片将2根以上的受热面防磨蚀的水冷壁用管100 焊接接成排，形成受热面防磨蚀的膜式水冷壁，该水冷壁可供电厂锅炉当膜式壁使用。

根据GB/T 17721-1999(金属覆盖层孔隙率试验)对本实施例中熔接层孔隙率进行检测，结果表明熔接层的孔隙率很小，基本可以忽略。

根据GB/T 27698.1-2011(热交换器及传热元件性能测试方法)对本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁或鳍片管的换热效率进行检测，结果表明，本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁或鳍片管的换热效率为原外挂防磨瓦的膜式水冷壁的2倍。

直接利用生产中的实际消耗率来检测本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁的防磨蚀性，结果表明本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁具有良好的防磨蚀性。

实施例2：

I、制备受热面防磨蚀的水冷壁用管(单管)，具体过程参照图1-6所示，其包括以下步骤：

1.将水冷壁用管装满铁粉2，并将水冷壁用管1的两端管口用不锈钢钢板焊死，制得装有铁粉2的两端焊死(形成水冷壁用管金属封头3)的水冷壁用管101，参看图1；

2.将不锈钢钢板压成防磨瓦4，两端用不锈钢板焊死，制得两端焊死(形成防磨瓦金属封头5)的防磨瓦102，参看如图2；

3.将两端具有金属封头的防磨瓦102压入装在钢质盒子10中的铁粉9里，将铝热反应生成的熔融态铬水8浇注在两端具有金属封头的防磨瓦102中，获得装有熔融态铬水8的两端具有金属封头的防磨瓦103，参看如图3；

(1)将200目铝粉和200目Fe2O3粉末和200目Cr2O3粉末按上述式I和V 的化学反应方程式，以及铁和铬的含量分别为88wt％和12wt％的量配制混合后， 80℃烘干3小时后用罐式球磨机混合8小时，球磨机滚筒转速400转/分钟制成铝热焊剂6；

(2)将铝热焊剂6装在带有下孔且下孔内装有熔塞的坩埚7里；

(3)将镁条(图3中未示出)一端插入铝热焊剂6中；

(4)点燃镁条，引发式I和V中所示的铝热反应，产生下沉的熔融态铬水8 和上浮的三氧化二铝陶瓷；

(5)下沉的熔融态铬水8烧穿熔塞后浇注在两端具有金属封头的防磨瓦102 中，获得装有熔融态铬水8的两端具有金属封头的防磨瓦103。

4.将装有铁粉2的两端具有金属封头的水冷壁用管101快速放入装有熔融态铬水8的两端具有金属封头的防磨瓦103中，加压(P)至58-68MPa进行焊合，冷却后，制得受热面焊合有两端具有金属封头的防磨瓦102的装有铁粉的两端具有金属封头的水冷壁用管104，参看如图4和图5；

5.分别切掉两端具有金属封头的防磨瓦102和装有铁粉的两端具有金属封头的水冷壁用管101的两端的金属封头(水冷壁用管金属封头3和防磨瓦金属封头5)，倒出水冷壁用管中的铁粉2，制得受热面防磨蚀的水冷壁用管100。

II、上述过程所制备的受热面防磨蚀的水冷壁用管100如图6所示：

本实事例中所述受热面防磨蚀的水冷壁用管100包括水冷壁用管1以及包覆在水冷壁用管受热面的防磨蚀层，所述防磨蚀层包括包覆在水冷壁用管受热面的熔接层11和包覆在熔接层11外表面的防磨瓦4。

所述防磨瓦4内表面与熔接层11外表面之间和水冷壁用管1受热面与熔接层11内表面之间分别独立地为冶金结合；所述防磨瓦4与水冷壁用管1受热面之间没有空隙，具体地，所述防磨瓦4内表面与熔接层11外表面之间和水冷壁用管1受热面与熔接层11内表面之间，以及熔接层11内部均无空隙。

所述熔接层11的成分为铁铬合金；所述熔接层的厚度为2-4mm。

III、采用焊接的方式用钢质鳍片将2根以上的受热面防磨蚀的水冷壁用管100 焊接接成排，形成受热面防磨蚀的膜式水冷壁，该水冷壁可供电厂锅炉当膜式壁使用。

根据GB/T 17721-1999(金属覆盖层孔隙率试验)对本实施例中熔接层孔隙率进行检测，结果表明熔接层的孔隙率很小，基本可以忽略。

根据GB/T 27698.1-2011(热交换器及传热元件性能测试方法)对本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁或鳍片管的换热效率进行检测，结果表明，本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁或鳍片管的换热效率为原外挂防磨瓦的膜式水冷壁的2倍。

直接利用生产中的实际消耗率来检测本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁的防磨蚀性，结果表明本实施例中受热面防磨蚀的膜式水冷壁具有良好的防磨蚀性。

应当注意的是，以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制，铝热钎焊焊剂配方和钎焊工艺很多，凡本领域的普通技术人员根据以上描述利用任何一种铝热配方和自蔓延焊接技术连接水冷壁用管与防磨瓦所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型的保护范围。