本发明涉及汽轮叶片装置技术领域，具体来讲是一种防水蚀钛合金汽轮机叶片。
背景技术：
蒸汽轮机的末级及次及以核电机组的多级叶片都在湿蒸汽区工作，当湿蒸汽流至静叶片时，有一小部分水滴由于惯性力作用集聚在叶片表面上，特别是在静叶前缘的内弧面。静叶表面集结的水滴将形成水膜，不断从叶片表面流至出气边，形成与出气边厚度相当的大水滴，水滴随蒸汽流入动叶片之前被细化，细化的水滴被蒸汽加速到不同速度冲击动叶片，造成动叶片进气边的水蚀。
目前汽轮机发电机组经常需要调峰运作，因此末级叶片经常处在低负荷、高背压下工作，与容积流量减少至某一值时，动叶根部产生脱流，使动叶根部出气边出现水刷现象，加剧了动叶片的损伤。动叶片的破损不仅使效率下降，而且由于产生水蚀可能造成叶片的断裂，从而引起机组的振动，使机组安全可靠性受到极大的影响。为解决这一问题，目前多采用电火花强化的方法来预防水蚀，其工艺复杂，防水蚀效果不佳。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提出一种防水蚀钛合金汽轮机叶片，通过改变材料的组分以及热处理工艺,使其具有较好的耐腐蚀性、吸收隔热性和表面拒水性。
本发明解决以上技术问题的技术方案：提供一种防水蚀钛合金汽轮机叶片，包括由耐腐蚀钛合金钢一体车加工而成的叶冠、叶根和中间连接体，所述耐腐蚀钛合金钢质量百分比成分为：Al：10.55-12.67%、Mo：1.05-2.24%、V：0.72-0.85%、Fe：0.85-0.87%、Ni:2.12-3.54%，Si：0.43-0.54%、Cr：0.21-0.32%、Nb：0.35-0.47%，Sn：0.37-0.49%、In：0.05-0.07%、Cu：0.03-0.04%、C：0.13-0.25%，Ce：0.05-0.07%、Y：0.01-0.02%，Mn：0.51-0.63%，B：0.052-0.074%，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，
其热处理工艺为：
㈠加热：将加工好的叶片加热至780-800℃，并保温45-47min；
㈡冷却：采用水冷以15-17℃/s的冷却速率将叶片加速冷却至655-685℃后，再空冷至室温；
㈢第一次回火：将叶片加热至700-730℃回火30-35min后，待温13-15s，使叶片温度均匀化，之后以20-30℃/s的冷却速率加速冷却至520-540℃后，再空冷至室温；
㈣第二次回火：将叶片加热至630-650℃回火35-45min后采用组合冷却工序冷却至室温。
本发明进一步限定的技术方案为：前述的防水蚀钛合金汽轮机叶片，所述叶片的外表面涂覆有低摩擦耐水蚀复合膜，所述低摩擦耐水蚀复合膜包括PTFE膜，在所述PTFE膜的一面涂有交联粘结胶，在所述PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液，所述叶片的外表面喷涂有界面剂，所述复合膜具有交联粘结胶的那一面与所述叶片的外表面贴合；
所述交联粘结胶的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：35-38%，二丁酯：16-19%，α-亚麻酸：3-5%，乙缩二乙二醇：4-6%，聚氧乙烯脂肪醇醚：6-9%，过氧化苯甲酰：4.5-5.0%，丙烯酸丁酯：2-4%，交联型丙烯酸酯乳液：3-5%，4-(二乙氨基)二苯甲酮：1.7-1.9%，二甲基甲酰胺：1.9-2.1%，醋酸乙烯酯：余量；在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合，所述热压复合温度为180-183℃，时间为1-1.5min，线压力为1.2-1.4Kg/mm；
所述纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：11-15%，纳米二氧化钛：6-8%，纳米碳化硅：1-3%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：10-12%，有机氟防水剂：余量；将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液，烘干后经机械热轧压处理，所述烘干温度为98-100℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2-2.2Kg/mm，轧压温度为160-180℃，时间为1-1.5min；
所述界面剂中各组分的重量百分比为：有机硅改性丙烯酸树脂：45-50%，填料：25-27%，乙烯-醋酸乙烯共聚物：1.5-1.7%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：1.7-1.9%，聚二甲基硅氧烷：0.4-0.6%，附着力促进剂：2-3%；聚醚改性硅油：0.5-1.5%，助溶剂：余量；所述填料为硫酸钡、硅微粉和碳酸钙按重量比5：3：7混合。
前述的防水蚀钛合金汽轮机叶片，所述组合冷却采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将叶片水冷至510-550℃，然后采用风冷5-7℃/s的冷却速率将板坯冷至420-430℃，再采用气雾冷却以1-3℃/s的冷却速率将叶片水冷至300-320℃；最后采用压缩空气或雾状乳化液以8-10℃/s的冷却速率将叶片冷至室温。
前述的防水蚀钛合金汽轮机叶片，所述耐腐蚀钛合金钢质量百分比成分为：Al：11.27%、Mo：1.6%、V：0.81%、Fe：0.86%、Ni:3.24%，Si：0.48%、Cr：0.29%、Nb：0.41%，Sn：0.42%、In：0.06%、Cu：0.03%、C：0.19%，Ce：0.06%、Y：0.01%，Mn：0.58%，B：0.059%，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，
其热处理工艺为：
㈠加热：将加工好的叶片加热至790℃，并保温46min；
㈡冷却：采用水冷以16℃/s的冷却速率将叶片加速冷却至675℃后，再空冷至室温；
㈢第一次回火：将叶片加热至720℃回火33min后，待温14s，使叶片温度均匀化，之后以25℃/s的冷却速率加速冷却至530℃后，再空冷至室温；
㈣第二次回火：将叶片加热至640℃回火42min后采用组合冷却工序冷却至室温。
前述的防水蚀钛合金汽轮机叶片，所述组合冷却采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以8℃/s的冷却速率将叶片水冷至530℃，然后采用风冷6℃/s的冷却速率将板坯冷至425℃，再采用气雾冷却以2℃/s的冷却速率将叶片水冷至310℃；最后采用压缩空气或雾状乳化液以9℃/s的冷却速率将叶片冷至室温。
前述的防水蚀钛合金汽轮机叶片，所述交联粘结胶的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：37%，二丁酯：18%，α-亚麻酸：4%，乙缩二乙二醇：5%，聚氧乙烯脂肪醇醚：8%，过氧化苯甲酰：4.8%，丙烯酸丁酯：3%，交联型丙烯酸酯乳液：4%，4-(二乙氨基)二苯甲酮：1.8%，二甲基甲酰胺：2.0%，醋酸乙烯酯：余量；在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合，所述热压复合温度为182℃，时间为1.2min，线压力为1.3Kg/mm；
所述纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：13%，纳米二氧化钛：7%，纳米碳化硅：2%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：11%，有机氟防水剂：余量；将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液，烘干后经机械热轧压处理，所述烘干温度为99℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2.1Kg/mm，轧压温度为170℃，时间为1.2min；
所述界面剂中各组分的重量百分比为：有机硅改性丙烯酸树脂：47%，填料：26%，乙烯-醋酸乙烯共聚物：1.6%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：1.8%，聚二甲基硅氧烷：0.5%，附着力促进剂：2%；聚醚改性硅油：0.8%，助溶剂：余量；所述填料为硫酸钡、硅微粉和碳酸钙按重量比5：3：7混合。
本发明的有益效果：本发明除了具有防腐蚀效果外，还具有很好的抗静电性和吸收隔热性，以及表面防污性，稀土元素的加入又能提高材料的耐磨损性，一举多得，获得了意外不到的技术效果。本发明汽轮机叶片的外表面涂覆的复合膜，提高了其防腐蚀效果，增加了使用寿命；纳米材料的加入又能提高复合膜的耐磨损性，一举多得，获得了意外不到的技术效果。本发明汽轮机叶片与现有的汽轮机叶片相比，可增加使用寿命2-3倍，同时具有吸收隔热性、表面拒水性、防霉杀菌和防污性，稳定性更好，故障率可降低30-40%。汽轮机叶片的外表面喷涂界面剂，可以密闭掉外表面上的微小气孔，同时增加复合膜与汽轮机叶片的外表面的粘贴强剥离强度和撕裂强度。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种防水蚀钛合金汽轮机叶片，包括由耐腐蚀钛合金钢一体车加工而成的叶冠、叶根和中间连接体，耐腐蚀钛合金钢质量百分比成分为：Al：10.55%、Mo：1.05%、V：0.72%、Fe：0.85%、Ni:2.12%，Si：0.43%、Cr：0.21%、Nb：0.35%，Sn：0.37%、In：0.05%、Cu：0.03%、C：0.13%，Ce：0.05%、Y：0.01%，Mn：0.51%，B：0.052%，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，
其热处理工艺为：
㈠加热：将加工好的叶片加热至780℃，并保温45min；
㈡冷却：采用水冷以15℃/s的冷却速率将叶片加速冷却至655℃后，再空冷至室温；
㈢第一次回火：将叶片加热至700℃回火30min后，待温13s，使叶片温度均匀化，之后以20℃/s的冷却速率加速冷却至520℃后，再空冷至室温；
㈣第二次回火：将叶片加热至630℃回火35min后采用组合冷却工序冷却至室温，组合冷却工序采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以7℃/s的冷却速率将叶片水冷至510℃，然后采用风冷5℃/s的冷却速率将板坯冷至420℃，再采用气雾冷却以1℃/s的冷却速率将叶片水冷至300℃；最后采用压缩空气或雾状乳化液以8℃/s的冷却速率将叶片冷至室温。
本实施例的叶片的外表面涂覆有低摩擦耐水蚀复合膜，低摩擦耐水蚀复合膜包括PTFE膜，在PTFE膜的一面涂有交联粘结胶，在PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液，叶片的外表面喷涂有界面剂，复合膜具有交联粘结胶的那一面与叶片的外表面贴合；
交联粘结胶的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：35%，二丁酯：16%，α-亚麻酸：3%，乙缩二乙二醇：4%，聚氧乙烯脂肪醇醚：6%，过氧化苯甲酰：4.5%，丙烯酸丁酯：2%，交联型丙烯酸酯乳液：3%，4-(二乙氨基)二苯甲酮：1.7%，二甲基甲酰胺：1.9%，醋酸乙烯酯：余量；在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合，热压复合温度为180℃，时间为1min，线压力为1.2Kg/mm；
纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：11%，纳米二氧化钛：6%，纳米碳化硅：1%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：10%，有机氟防水剂：余量；将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液，烘干后经机械热轧压处理，烘干温度为98℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2Kg/mm，轧压温度为160℃，时间为1min；
界面剂中各组分的重量百分比为：有机硅改性丙烯酸树脂：45%，填料：25%，乙烯-醋酸乙烯共聚物：1.5%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：1.7%，聚二甲基硅氧烷：0.4%，附着力促进剂：2%；聚醚改性硅油：0.5%，助溶剂：余量；填料为硫酸钡、硅微粉和碳酸钙按重量比5：3：7混合。
实施例2
本实施例提供一种防水蚀钛合金汽轮机叶片，包括由耐腐蚀钛合金钢一体车加工而成的叶冠、叶根和中间连接体，耐腐蚀钛合金钢质量百分比成分为：Al：11.27%、Mo：1.6%、V：0.81%、Fe：0.86%、Ni:3.24%，Si：0.48%、Cr：0.29%、Nb：0.41%，Sn：0.42%、In：0.06%、Cu：0.03%、C：0.19%，Ce：0.06%、Y：0.01%，Mn：0.58%，B：0.059%，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，
其热处理工艺为：
㈠加热：将加工好的叶片加热至790℃，并保温46min；
㈡冷却：采用水冷以16℃/s的冷却速率将叶片加速冷却至675℃后，再空冷至室温；
㈢第一次回火：将叶片加热至720℃回火33min后，待温14s，使叶片温度均匀化，之后以25℃/s的冷却速率加速冷却至530℃后，再空冷至室温；
㈣第二次回火：将叶片加热至640℃回火42min后采用组合冷却工序冷却至室温，组合冷却工序采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以8℃/s的冷却速率将叶片水冷至530℃，然后采用风冷6℃/s的冷却速率将板坯冷至425℃，再采用气雾冷却以2℃/s的冷却速率将叶片水冷至310℃；最后采用压缩空气或雾状乳化液以9℃/s的冷却速率将叶片冷至室温。
本实施例的叶片的外表面涂覆有低摩擦耐水蚀复合膜，低摩擦耐水蚀复合膜包括PTFE膜，在PTFE膜的一面涂有交联粘结胶，在PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液，叶片的外表面喷涂有界面剂，复合膜具有交联粘结胶的那一面与叶片的外表面贴合；
交联粘结胶的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：37%，二丁酯：18%，α-亚麻酸：4%，乙缩二乙二醇：5%，聚氧乙烯脂肪醇醚：8%，过氧化苯甲酰：4.8%，丙烯酸丁酯：3%，交联型丙烯酸酯乳液：4%，4-(二乙氨基)二苯甲酮：1.8%，二甲基甲酰胺：2.0%，醋酸乙烯酯：余量；在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合，热压复合温度为182℃，时间为1.2min，线压力为1.3Kg/mm；
纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：13%，纳米二氧化钛：7%，纳米碳化硅：2%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：11%，有机氟防水剂：余量；将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液，烘干后经机械热轧压处理，烘干温度为99℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2.1Kg/mm，轧压温度为170℃，时间为1.2min；
界面剂中各组分的重量百分比为：有机硅改性丙烯酸树脂：47%，填料：26%，乙烯-醋酸乙烯共聚物：1.6%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：1.8%，聚二甲基硅氧烷：0.5%，附着力促进剂：2%；聚醚改性硅油：0.8%，助溶剂：余量；填料为硫酸钡、硅微粉和碳酸钙按重量比5：3：7混合。
实施例3
本实施例提供一种防水蚀钛合金汽轮机叶片，包括由耐腐蚀钛合金钢一体车加工而成的叶冠、叶根和中间连接体，耐腐蚀钛合金钢质量百分比成分为：Al：12.67%、Mo：2.24%、V： 0.85%、Fe：0.87%、Ni:3.54%，Si：0.54%、Cr：0.32%、Nb：0.47%，Sn：0.49%、In：0.07%、Cu：0.04%、C：0.25%，Ce：0.07%、Y：0.02%，Mn：0.63%，B：0.074%，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，
其热处理工艺为：
㈠加热：将加工好的叶片加热至780-800℃，并保温45-47min；
㈡冷却：采用水冷以15-17℃/s的冷却速率将叶片加速冷却至655-685℃后，再空冷至室温；
㈢第一次回火：将叶片加热至730℃回火35min后，待温15s，使叶片温度均匀化，之后以30℃/s的冷却速率加速冷却至540℃后，再空冷至室温；
㈣第二次回火：将叶片加热至650℃回火45min后采用组合冷却工序冷却至室温，组合冷却工序采用水冷、风冷与气雾冷却结合，先采用水冷以9℃/s的冷却速率将叶片水冷至550℃，然后采用风冷7℃/s的冷却速率将板坯冷至430℃，再采用气雾冷却以3℃/s的冷却速率将叶片水冷至320℃；最后采用压缩空气或雾状乳化液以10℃/s的冷却速率将叶片冷至室温。
本实施例的叶片的外表面涂覆有低摩擦耐水蚀复合膜，低摩擦耐水蚀复合膜包括PTFE膜，在PTFE膜的一面涂有交联粘结胶，在PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液，叶片的外表面喷涂有界面剂，复合膜具有交联粘结胶的那一面与叶片的外表面贴合；
交联粘结胶的质量百分比组分为：4-甲基环己基异氰酸酯：38%，二丁酯：19%，α-亚麻酸：5%，乙缩二乙二醇：6%，聚氧乙烯脂肪醇醚：9%，过氧化苯甲酰：5.0%，丙烯酸丁酯：4%，交联型丙烯酸酯乳液：5%，4-(二乙氨基)二苯甲酮：1.9%，二甲基甲酰胺：2.1%，醋酸乙烯酯：余量；在热压的作用下将粘接复合剂与PTFE膜进行高温粘接复合，热压复合温度为183℃，时间为1.5min，线压力为1.4Kg/mm；
纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：15%，纳米二氧化钛：8%，纳米碳化硅：3%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：12%，有机氟防水剂：余量；将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液，烘干后经机械热轧压处理，烘干温度为100℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2.2Kg/mm，轧压温度为180℃，时间为1.5min；
界面剂中各组分的重量百分比为：有机硅改性丙烯酸树脂：50%，填料：27%，乙烯-醋酸乙烯共聚物：1.7%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：1.9%，聚二甲基硅氧烷：0.6%，附着力促进剂：3%；聚醚改性硅油：1.5%，助溶剂：余量；填料为硫酸钡、硅微粉和碳酸钙按重量比5：3：7混合。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。