冷喷涂技术颠覆传统，重塑发电厂设备修复行业的未来

冷喷涂技术已成为航空航天、汽车、发电厂等行业中一种重要的功能涂层和修复再制造技术。与传统焊接及热喷涂相比，冷喷涂的热变形相变极小，因此也有可能被用作发电厂部件的替代性涂层修复技术。

由马来西亚国能大学、印度理工学院以及中国的研究学者联合发表了《冷喷涂在发电厂设备修复中的巨大潜力：关键挑战、近期发展和未来展望》综述论文，探讨了冷喷涂技术在电力设备表面修复的可行性和应用潜力。

强劲的经济增长、更高的工作温度和更长的运行时间是电力需求不断增长的原因，从而将现有发电厂推到超出其正常容量的水平，需求的增加导致设备维护成本上升。电厂中存在各种类型的损坏和缺陷，如化学性侵蚀、氧化物/电偶腐蚀以及生产问题引起的尺寸缺陷和异物损坏等。这些问题可能产生昂贵的维修费用并耗费一定的维护时间，还会导致材料损失和性能低下，如果不进行处理就会出现故障。

传统方法如焊接和热喷涂在表面修复中具有重要作用，但由于这些方法本质上是高温的，所以会改变母材的特性且不能用于修复温度敏感材料。冷喷涂是一种高效的新型涂层技术，可以在相对较低的温度下沉积涂层。在大多数情况下，无法焊接的部件将会报废，但如果使用冷喷涂进行修复，这些部件就可以“起死回生”。因此，冷喷涂可能成为电厂部件表面修复的替代方案。

据相关报道，冷喷涂技术在发电厂的涡轮叶片上成功地沉积了镍基合金涂层。涡轮叶片常用的材料为镍基合金，其性能适合在高温高压环境下工作。Koivuluoto等人分析了多种冷喷涂镍基合金粉末，证明了镍基合金微观结构具有高变形量和低孔隙率的特点。镍基合金Inconel 625（IN625）也被沉积在铸铁部件上用于修复和表面增强，从而为修复铸铁部件（如电厂设备发电机缸体和泵壳）提供了可能性。同时，研究发现使用SS316和IN625可以用来修复电厂设备中的腐蚀部件，发现冷喷涂SS316和IN625涂层具有较高的抗腐蚀性。另外，我国的一项研究着眼于用冷喷涂钛合金涂层修复腐蚀的钢制纽扣。在核电领域，Hwasung等人研究了用冷喷涂304L不锈钢粉末修复应力腐蚀的不锈钢零件。此外，通过冷喷涂镍与氧化铝混合粉末，修复核电厂的Inconel 600波纹管膨胀节，该复合涂层硬度高，孔隙率低，抗腐蚀性能良好。

冷喷涂技术也广泛应用于火力发电厂。通过冷喷涂Inconel 738粉末修复腐蚀的燃气轮机。Padmini等人研究使用Inconel 738涂层粉末修复高温侵蚀、腐蚀的涡轮叶片和锅炉管，抗冲蚀能力可提高2至3倍。Khanna等人的另一项研究中，使用高压冷喷涂CoNiCrAlY粉末修复了磨损和腐蚀的涡轮叶片，取得了良好的效果。意大利的一家火力发电厂也使用高压冷喷涂来修复出现腐蚀的涡轮机叶片。

冷喷涂技术作为一种涂层工艺已经应用了几十年，最近开始在修复领域得到发展，特别是在许多行业的表面修复中，冷喷涂工艺可以替代焊接和热喷涂。冷喷涂技术在发电行业的应用具有广阔的前景，其在发电厂行业的发展必将扩大整个冷喷涂行业的规模，尤其是在高价值部件方面。冷喷技术在各种材料的涂层和修复中的应用增加，预计将推动未来的产品需求。