目标

提出一个经济可行的方案，对6.4m ~ 2m直径的钢管内壁进行热喷涂/喷焊不锈钢合金，厚度200~400μm。

珠江三角洲水资源配置工程总投资353.9889亿元，DN4800mm钢管内表面熔结环氧粉末防腐面积：
(40 * 2+6.6)km * 3.14m * 4.8m=130.5万m2
130.5w * 140元/m2=1.8亿元

经济指标

动态成本价控制在200元/m2以内，即电费+材料费+人工

工效指标

3.242m2/h提高至45m2/h
采用点阵式排列多排喷嘴

场景

1. 钢管厂内，采用悬臂钢梁伸入钢管内壁，钢管滚动和轴向移动方式
2. 已建工程钢管内壁，采用管道爬行机器人
3. PCCP管承插口
   
   
   
   

测试

对不同厚度、不同合金、不同合金比例进行金相电镜分析
对拉伸疲劳进行测试分析
对耐腐蚀性进行测试分析
进行高应力状态下的盐雾等试验，接近使用环境
毒性测试
锚纹深度（粗糙度）和附着力之间的关系
锚纹深度和丝材消耗量之间的关系

方案设计

工艺参数参考

喷枪移动速度 与 喷涂遍数 与 停顿时间 与 涂层厚度 以及 孔隙率等指标 之间的关系

1 涂层制备及测试方法

1.1 涂层制备
利用型号为 EAS-4 电弧喷涂设备，以Q235B碳钢为基体制备三种涂层，各涂层喷涂工艺参数见表1，每种涂层进行4次喷涂。
表1 不同涂层喷涂工艺参数

1.2 涂层基本性能测试
涂层厚度测试采用横断面厚度显微测量法，利用AXIO 光学显微镜对涂层横断面进行观察，采用DM2500 M 测厚仪进行厚度测量。涂层的孔隙率测定利用扫描电子显微图像分析法。显微硬度试样经镶样、磨抛，利用 HV-1000 显微硬度仪进行测试，饱和加载时间为15s，其中Al及75Zn25Al涂层载荷为2. 94N，NiCr 涂层载荷为4.90N。涂层结合强度测试参照GB/T 8642-2002《热喷涂抗拉结合强度的测定》，粘结剂为E-7胶，利用Instron5985 电子万能拉伸试验机进行拉伸试验，拉伸速率为 1mm/s。
1.3 涂层微观形貌表征
利用 Quanta 250 型号扫描电子显微镜对3种涂层的微观形貌进行表征。
1.4 涂层耐腐蚀性能测试
利用型号为 Q-fog CCT-1100 的盐雾试验箱对涂层试样进行中性盐雾试验，中性盐雾试验按照GB/T 10125-1997进行。

表 2 Al、75Zn25Al 及 NiCr 涂层的基本性能测试结果

经试验优化可得出，喷涂角度对涂层孔隙率的影响较大，喷涂距离的影响较小，优化的工艺结果是:采用70°的喷射角度和30V的电弧电压，而喷涂距离的极差较小，可控制在150mm~250mm均可。

综合2.1节对高速电弧喷涂Al/1Cr13涂层组织结构结果的分析，可以得出在电弧电流为240A，电压为32V，喷涂距离为150mm的条件下制备的高速电弧喷涂Al/1Cr13复合涂层组织较致密。
喷涂粒子速度与喷涂距离的关系http://www.dianyongqi.com/post-2646.html

1.5 能耗和成本测算
每平方米100μm厚度下的能耗

2 盈利模式

建设单位项目需求——行业主管部门审查——行业学会标准指定（研究所、设计院）——设计院方案选定——施工单位——工厂制作——采购原材料（研究所工厂）——工厂认证——材料检测——产品检测（平行检测、对比检测）
项目来源主导单位：施工单位——采购材料——3家以上
项目来源主导单位：研究所——供应材料
建设单位甲供材料——建设单位采购材料