《核电站超音速火焰喷涂修复技术规范》

ICS

点击此处添加中国标准文献分类号

DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXXX—XXXX

核电厂超音速火焰喷涂修复技术规范

ThespecificationforHVOFrepairingofthecomponentsinnuclearpowerplant

（征求意见稿）

（本稿完成日期：2016.10）

-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中华人民共和国国家能源局发布

I

核电厂超音速火焰喷涂修复技术规范

1范围

本标准规定了核电厂阀门构件、转动轴类构件等设备构件超音速火焰修复过程的基本要求。

本标准适用于碳钢、合金钢等金属材料的超音速火焰喷涂修复方法。其他材料的喷涂方法，可参照

本标准制定技术要求。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB19356热喷涂-粉末-成份和供货技术条件

GBT8642-2002热喷涂-抗拉结合强度的测定

GB/T4342-1991金属显微维式硬度试验方法

GBT19823热喷涂工程零件热喷涂涂层的应用步骤

GB/T18851无损检测渗透检测

GB/T8923.1-2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定

ISO4288表面轮廓法测量表面粗糙度的规则和程序。

JBT6973热喷涂操作人员考核要求

ASTM/E1920-03StandardGuideforMetallographicPreparationofThermalSprayedCoatings

ASTM/E2109-00TestMethodsforDeterminingAreaPercentagePorosityinThermal

SprayedCoatings

3一般规定

3.1总则

3.1.1核电厂设备构件超音速火焰喷涂修复工作和质量验收应符合本标准的规定，合同另有约定除外。

3.1.2核电厂设备构件超音速火焰喷涂修复前应进行喷涂修复工艺评定，并形成喷涂修复工艺评定报

告，编制相应的喷涂修复工艺规程。

3.1.3喷涂修复质量检验根据设备构件使用方的质量要求进行。

3.2施工单位

3.2.1承担核电厂设备构件超音速火焰喷涂修复的施工单位，应具备国家相关主管部门批准颁发的热

喷涂施工资质，具有完善的质量、环境和职业健康管理体系。

3.2.2施工单位应明确喷涂修复技术负责人，全面负责落实喷涂修复工程的技术质量管理工作。

3.2.3施工单位应组织喷涂施工人员参加专业技术培训和考核。

3.3设备

3.3.1施工单位应具备与所承担的喷涂修复工作规模相适应的设备及设施。

3.3.2喷涂及辅助设备、无损检验设备及仪器、仪表，应按计量规定定期校验标定。

1

3.3.3所有喷涂及辅助设备、质量检验涉及的设备、仪器、仪表，在使用前应确认其与承担喷涂工作

相匹配。

3.3.4喷枪

超音速火焰喷涂工艺要求喷枪的燃烧室和枪管结构能使燃料（油或燃料气体）和助燃气体（氧气或

者空气）充分混合燃烧，使喷涂粉末在形成的高速焰流中融化或塑形变形，并加速撞击到基体材料上形

成致密的涂层结构。

3.3.5控制系统

控制系统应能对燃料（油或燃料气体）、助燃气体（氧气或者空气）及送粉气体的流量和压力，冷

却介质（水或空气）的温度和流量等关键喷涂参数进行实时监控和图形显示，并且以上各项参数应方便

调节，流量计精度应优于±2%，压力表精度应优于±1.5%。

3.3.6送粉器

送粉器应具备连续无脉冲输送、高重复性送粉的特点，并可精确调节和显示送粉速率。

3.4人员

3.4.1喷涂修复技术管理人员

3.4.1.1担任工程项目喷涂修复技术负责人应具有中级及以上技术职称。

3.4.1.2从事喷涂修复专业技术管理工作的人员，应经过培训并通过考核。

3.4.2喷涂修复技术质量检查人员

从事喷涂修复技术质量检查的人员，应经过专业培训并通过考核，并具有丰富的专业技能知识和相

关资质。

3.4.3喷涂修复技术操作人员

喷涂修复技术操作人员可执行JB/T6973的相关要求规定，经喷涂基本知识和实际操作技能的培训

和考核通过后从事喷涂修复技术工作。

3.5材料

3.5.1燃料和气体

超音速火焰喷涂修复工作使用的燃料和气体需要提供有效的产品合格证。

3.5.2喷涂粉末

喷涂粉末供货标准可按GB19356的规定执行，所有的喷涂粉末必须是干燥的、具有优良的流动性能。

4喷涂预处理

4.1清洗

待喷涂的构件表面及其周围影响喷涂的区域需要彻底的清洗，去除上述区域的水渍、油、润滑剂、

灰尘、锈迹、油漆和其他污染物。清洗过程不能使用能导致基材氢脆或者有其它损害效果的物质。

4.2去除构件表面缺陷层、疲劳层和原硬化层（渗层、镀层或喷涂层）

4.2.1预切削加工期间应保证基体不产生加工应力。

4.2.2预切削加工需要消除构件表面产生的裂纹和其他缺陷，但为保证构件的使用强度，应考虑原构

件尺寸的减少对强度的影响。

4.2.3在预切削加工后需要进行4.1（清洗）步骤。

5遮蔽

构件喷涂区域周围可能受喷涂影响的区域应采取遮蔽保护。

2

5.1根据零件尺寸特点可使用保护罩、捆扎薄铜皮或薄铁皮、刷涂涂层防粘材料和使用遮蔽胶带来避

免喷砂和喷涂过程中对非喷涂表面的影响。

5.2喷涂表面若有键槽、油孔或螺纹孔，可采用木塞、石墨棒或其它耐热非金属材料堵塞。

5.3遮蔽材料需要确保不会污染待喷涂表面。

6喷砂

6.1喷砂材料应选用合适的粒径和硬度，使用的喷砂材料需纯净、干燥。

6.2喷砂使用的压缩空气应干燥洁净，不得含有水分和油污。空气过滤器的填料应定期更换，空气缓

冲罐内的积液应定期排放。

6.3喷砂过程的各项参数需要稳定控制，方便调节和监控。

6.4用压缩空气、洁净的尼龙布或者其它不会污染喷砂表面的方式清除待喷涂表面及其周边残余沙粒，

喷砂后的构件应在4小时内实施喷涂，保证粗化表面不受潮、氧化及污染。

6.5喷砂作业完成后，表面应均匀一致，不出现花斑和其它杂物，质量应满足GB8923标准中规定的最

高清洁度Sa3级，即完全除去氧化皮、锈、油污等附着物，构件待喷涂表面完全显露出金属光泽。

7喷涂过程

7.1预热

待喷涂构件表面根据需求进行预热处理。构件的最大预热温度不能超过120℃。

7.2喷涂涂层

7.2.1喷涂的各项参数应按照3.1.2评定后喷涂修复工艺规程的进行。

7.2.2喷涂后需后续精加工的，喷涂涂层的厚度应预留足够的加工余量。

7.2.3除检测或温升控制之外，喷涂过程都必须是连续的。在检测和冷却过程中不能引入污染物质污

染涂层表面。

7.3喷涂过程表面温度控制

7.3.1除特殊规定外，构件预热和喷涂过程中最大的基体温度不能超过120℃。

7.3.2使用的测温设备测量响应时间应小于1秒，至少分辨率为1摄氏度，可实时监控喷涂过程。

8涂层后处理

根据构件的喷涂修复功能需求，可能涉及的表面后处理工艺有磨削、研磨、抛光、封孔及其他特殊

工艺等。

8.1使用磨削、研磨、抛光加工涂层时应使用较小的进刀量。

8.2后处理加工结束后，涂层表面应致密无气孔和砂眼，无裂纹、起皮和剥落。

8.3构件喷涂修复后根据需要应进行防锈处理。

9质量检验

9.1一般规定

构件超音速火焰喷涂修复的质量检验分为构件喷涂修复前的无损检测、喷涂修复后的无损检测和涂

层性能试片检测。涂层性能试片检测用于喷涂修复工艺规程评定和喷涂修复过程监控。

如构件使用方无特殊要求，构件超音速火焰喷涂修复的质量检验按表5质量计划进行。

3

9.2涂层性能试片检测

试片喷涂按步骤4喷涂预处理、6喷砂和7喷涂过程要求进行。除特殊要求外，试片材料应和待喷涂

修复构件相同。喷涂修复过程使用的喷涂材料和工艺参数需要经过涂层性能试片检测合格后才能采用。

9.2.1涂层结合强度检测

试验基材应和待喷涂修复构件相同，试棒的制作和测试过程按照GB/T8642执行。构件喷涂修复对

涂层结合强度无特殊要求情况下，试片的结合强度检测结果应大于等于70MPa。

9.2.2涂层孔隙率及金相检测

涂层显微结构的分析应使用涂层截面金相，试验基材应和待喷涂修复构件相同。截面涂层中不允许

有裂纹存在，涂层和基体间不允许分层现象。测试过程按照ASTME1920和ASTME2109执行。构件喷

涂修复对涂层孔隙率无特殊要求情况下，涂层的孔隙率检测结果应小于等于1%。

9.2.3涂层显微硬度检测。

涂层显微硬度试验应使用涂层截面金相试样，试验基材应和待喷涂修复构件相同。喷涂涂层厚度至

少0.2mm。显微硬度试验需要在涂层中至少测试十个以的上随机位置，测试过程按照GB/T4342执行。

9.2.4其它涂层性能

如构件对喷涂修复涂层有耐磨、耐蚀或其他性能要求，需根据相应标准进行验证测试。

9.3构件修复前的检测

待修复的构件需要根据构件使用方要求进行缺陷和尺寸检测。

9.4构件修复后的检测

9.4.1目视检测

喷涂的涂层应与构件基体结合牢固，涂层连续均匀，表面无裂纹、剥落、孔洞和鼓泡等影响涂层使

用性能的缺陷。

9.4.2构件尺寸检测

构件喷涂修复完工后，应根据构件使用方提供的图纸或使用方的书面要求进行尺寸检测。

9.4.3构件表面粗糙度检测

构件喷涂修复完工后，应根据构件使用方提供的图纸或使用方的书面要求进行表面粗糙度检测，测

试过程按照ISO4288执行。

9.4.4构件无损探伤检测

构件喷涂修复面作为密封面使用的，需要进行无损探伤检测，测试过程按照GB/T18851执行。

10包装运输

10.1构件喷涂修复后需运输的，构件需要打包封装，确保在运输过程中保护涂层的物理性能和使用性

能不受影响和损坏。

10.2构件喷涂修复后需运输的，包装运输需要符合商业规则，包装上清楚地标明产品的信息、注意事

项确保搬运和运输安全。

4

AA

附录A

（资料性附录）

喷涂过程控制参数表

构件信息

构件名称：附录B待喷涂构件信息表

构件数量：基体材料：

喷涂预处理

清洗：表层去除是否附录C喷涂预处理信息表

喷砂种类：砂粒粒径：喷砂压力：

喷砂时间：喷砂强度：喷砂区域：

喷涂及辅助设备

设备制造商：喷枪：控制器：

送分口：燃烧室：枪管:

助燃气体：燃料：粉末：

控制参数

输入压力：输入压力：

助燃

类型：输出压力：燃料类型：输出压力：

气体

喷涂流量：喷涂流量：

送粉器

类型：载气：送粉罐直径：送粉罐高度：

输入压力：输出压力：

振荡器：振幅：送粉流量：转盘转速：

喷涂过程参数

预热温度：构件最高温度：喷涂每次循环时间：喷涂循环遍数：

冷却方式：冷却位置：冷却时间：每遍喷涂涂层厚度：

喷涂涂层厚度：

喷涂后处理后处理方式：附录D涂层后处理信息表

机械转动/移动参数

构件转动/移动方式：构件转动/移动速度：喷枪转动/移动方式：喷枪转动/移动速度：

喷涂距离：喷涂角度：喷涂遮蔽/夹持工装：

涂层性能

金相显微结构：显微维氏硬度：

拉伸结合强度:抗弯曲性能：

喷涂涂层材料：喷涂批次号：

喷涂操作人员：试验检测号：

项目监控人员：时间：

5

BB

附录B

（资料性附录）

待喷涂构件信息表

构件名称：送货日期：预定交货日期：

构件编号：构件数量:构件尺寸:

待喷涂位置:（可附图说明）是否修复件:服役工况：

牌号化学成分热处理工艺硬度表面涂镀层

基体材料

预选喷涂工艺:特殊性能要求：

送货人：接货人：

6

CC

附录C

（资料性附录）

喷涂预处理信息表

构件名称：构件编号：构件数量：

构件尺寸:待喷涂位置：（可附图说明）表层涂镀层：

表层去除方法：清洗剂：

表层去除量:清洗方式：

表层去除后尺寸：清洗时间：

加工人员：验收人员：

7

DD

附录D

（资料性附录）

涂层后处理信息表

构件名称：构件编号：构件数量：

构件喷涂后尺寸:涂层厚度：

构件要求尺寸和状态：涂层材料：

喷涂后处方法：

喷涂位置：（可附图说明）

喷涂后处理后表面状态：

加工人员：验收人员：

8

EE

附录E

（资料性附录）

超音速火焰喷涂修复质量计划

质量计划编号：系统/设备名称：

A：承包商QC

W：见证检查点

超音速火焰喷涂修复质量计划B：承包商QA

H：停工待检点

C：设备使用方QC

工单编号：部件标识号：R：须提供证据

D：设备使用方QA

安全等级：第1页共4页

完工时工作负责人审查签名：日期：

实施人/日期控制点选取见证人员签名/日期

序号作业内容质量控制点ABCDA/B/C/D/

目视失效形式R

失效形式分析R

1喷涂修复工艺规程评定

尺寸\形位公差测绘R

修复工艺编制H

清洗R

2喷涂预处理

下切尺寸R

9

质量计划编号：系统/设备名称：

A：承包商QC

W：见证检查点

超音速火焰喷涂修复质量计划B：承包商QA

H：停工待检点

C：设备使用方QC

工单编号：部件标识号：R：须提供证据

D：设备使用方QA

安全等级：第2页共4页

完工时工作负责人审查签名：日期：

实施人/日期控制点选取见证人员签名/日期

序号作业内容质量控制点ABCDA/B/C/D/

3遮蔽喷涂修复范围R

4喷砂砂砾类型R

砂砾粒径R

压缩空气压力R

4喷砂

环境相对湿度R

喷砂后工件表面状态H

喷涂参数R

5喷涂过程喷涂相对运动速度R

工件温度R

10

质量计划编号：系统/设备名称：

A：承包商QC

W：见证检查点

超音速火焰喷涂修复质量计划B：承包商QA

H：停工待检点

C：设备使用方QC

工单编号：部件标识号：R：须提供证据

D：设备使用方QA

安全等级：第3页共4页

完工时工作负责人审查签名：日期：

实施人/日期控制点选取见证人员签名/日期

序号作业内容质量控制点ABCDA/B/C/D/

环境相对湿度R

喷涂材料R

5喷涂过程涂层表面状态(目视)R

涂层厚度R

工件尺寸H

6表面后处理尺寸\形位公差R

涂层厚度R

6表面后处理

涂层表面粗糙度R

11

质量计划编号：系统/设备名称：

A：承包商QC

W：见证检查点

超音速火焰喷涂修复质量计划B：承包商QA

H：停工待检点