在电力行业,尤其在燃煤电站、生物质发电站中存在着大量的磨损、腐蚀等问题。火电厂锅炉辅机设备的磨损问题是导致机组出力降低的主要原因之一,磨损导致设备被迫降负荷运行、频繁维修或更换部件、甚至停机检修等。磨损已成为影响火力发电厂安全经济运行的重要因素,在辅机设备中,磨煤机、排粉机、引风机的磨损最为严重,其中磨煤机磨损的检修费用占据了火电厂维修费用的较大比例,而引风机、排粉机磨损严重影响了火电厂的安全运行。大部分生物质原料具有较高的氯含量,生物质燃烧后的灰份中含有大量的碱金属氯化物；在一定的温度下对水冷壁管、过热器造成严重氯腐蚀,严重影响了锅炉的安全经济运行。过热器超温是生物质发电厂常见的故障,当过热器超温时,即便采用耐蚀性能优良的TP347不锈钢材料,也会发生严重的高温氯腐蚀而导致爆管严重事故。本文研究重点为耐磨耐蚀熔覆层制备新技术、熔覆层特性分析和实际应用,研究内容对于提高电厂重要部件的的安全经济运行水平具有重要意义。本论文研究了TiC-Ni系高耐磨陶瓷-金属复合材料及其熔覆层的成分、制备方法和特性,将为TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料在引风机、排粉机叶轮和磨辊中的应用提供重要依据。通过热压反应合成技术制备了TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料,对该复合材料进行了性能分析,结果表明：复合材料主要由TiC和Ni相组成。陶瓷颗粒主要呈现出五种环／核形貌。利用TIG焊合成技术制备了TiC-Ni系陶瓷-金属复合材料熔覆层。对该熔覆层进行了显微组织结构、硬度和耐磨性分析。结果表明：熔覆层主要成分是原位合成的TiC和Ni。微观组织中未发现环形相,WC与TiC完全固熔。用TIG焊合成技术制备的陶瓷-金属复合材料熔覆层显示出较高的硬度和良好的耐磨损性能。基于通过陶瓷材料的多元复合来提高陶瓷-金属复合材料力学性能和耐磨性的基本原理,本论文选定WC、NbC、Mo、Co作为多元复合TiC-Ni复合材料体系的添加相。对钨极氩弧熔覆合成的多元复合TiC-Ni系熔覆层进行了显微组织分析,结果表明：熔覆层组织致密,陶瓷颗粒弥散分布在粘结相基体中。TiC-Ni复合材料中单独加入15wt.%WC或NbC时,陶瓷颗粒内部出现的空洞、裂纹较多；在NbC含量为10wt.%条件下,当WC含量15wt.%时,熔覆层内陶瓷颗粒的内部裂纹、孔洞等缺陷较多；而当WC在20-35wt.%范围时,熔覆层内陶瓷颗粒的内部裂纹、孔洞等缺陷很少；这说明同时加入NbC、WC可有效减少陶瓷颗粒的内部缺陷。硬度和常温压缩强度分析结果表明：WC含量在20%时所得到的熔覆层硬度和压缩强度最大。本论文利用用激光、氩弧熔覆技术在TP347过热器管外表面形成具有冶金结合的Ni-Cr-Mo耐腐蚀熔覆层。能谱分析结果表明：在熔覆前后,氩弧熔覆制备的熔覆层中的Cr含量几乎保持不变；熔覆层中的平均Fe含量比原焊丝增加了6倍,大大降低了Ni和Mo元素在熔覆层中的质量百分比,进而降低了材料的抗腐蚀能力。激光熔覆法得到的熔覆层中Fe元素的稀释率远小于氩弧熔覆法所得值。对激光熔覆层、氩弧熔覆层、C22和TP347H样品进行了耐高温氯腐蚀实验。对不同温度下各样品的腐蚀动力学分析结果表明：各温度下腐蚀动力学曲线均近似于抛物线型,腐蚀的增量率随时间增加呈下降趋势。通过对腐蚀动力学曲线的定量分析,结果表明：激光熔覆层的腐蚀速率最低。腐蚀实验后,C22、TP347H、氩弧样品的组织不均匀,部分区域出现了孔洞,而激光熔覆层依然组织均与致密。对样品在700℃下腐蚀产物的XRD分析结果表明：四种样品中均出现了铁和铬的氧化物,但未发现氯化物的存在,激光熔覆层的主相仍是铁镍铬钼相。激光熔覆层表现出最佳的耐氯腐蚀性能。所研究的陶瓷-金属复合材料及制备技术在电厂排粉机、磨辊等重要磨损部件中得到应用。结果表明,排粉机叶轮运行18520小时后基本完好,原耐磨熔覆层焊道清晰可见,未见脱落和严重磨损,叶轮使用寿命达到常规防磨技术制备叶轮寿命的6倍以上。陶瓷-金属复合材料熔覆层磨辊运行4920小时后,磨辊工作面外缘磨损严重部位磨损深度约为2-5mm,熔覆层表面为均匀磨损,未发现熔覆层剥落现象；应用于磨辊的陶瓷-金属复合材料的实际耐磨性约为普通磨辊堆焊耐磨材料耐磨性的4-6倍左右。