国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用的制作方法
【专利摘要】国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，它涉及国产化涂料的应用。本发明要解决现有国产化涂料不应用于燃气轮机中温部件防护过程中，使用国外进口涂料涂层无法正常采购，且生产周期长，生产效率较低的问题。本发明的国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层的使用方法：一、煅烧除油；二、喷砂粗化处理；三、喷涂处理；四、固化处理；五、导通处理，即完成国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层的使用。本发明可用于国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用。
【专利说明】国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及国产化涂料的应用。
【背景技术】
[0002]燃气轮机中温部件工作温度在600°C左右，由于燃气轮机的工作工况复杂，零件表面受到循环的高温和盐腐蚀严重，必须在零部件表面喷涂一层具有牺牲性作用的防护涂层，才能保证机组正常运转，延长机组寿命。现有技术采用的是从国外进口涂料涂层，但由于国外对此技术的封锁，致使涂料无法正常采购，严重影响现有生产需要，且使用进口涂料生产周期比本国产化涂料长一倍，生产效率较低。
【发明内容】
[0003]本发明要解决现有国产化涂料不应用于燃气轮机中温部件防护过程中，使用国外进口涂料涂层无法正常采购，且生产周期长，生产效率较低的问题，而提供国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用。
[0004]国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于利用国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层使用，国产化涂料的使用方法是按照以下步骤进行的:
[0005]一、煅烧除油:将零部件在温度为330°C?360°C下保温Ih?2h，得到煅烧除油后的零部件；
[0006]二、喷砂粗化处理:在压力0.3MPa?0.5MPa下，使用24目?40目的白刚玉砂将煅烧除油后的零部件喷涂面进行喷砂粗化处理，得到喷砂粗化处理后的零部件；
[0007]三、喷涂处理:①、将喷砂粗化处理后的零部件喷涂面喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有第一涂层的零部件；所述表面覆有第一涂层的零部件的第一涂层的厚度为h，h=15 μ m?30 μ m ;所述的国产化涂料为TWL-12 、将表面覆有第一涂层的零部件喷涂面再次喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有双涂层的零部件；所述表面覆有双涂层的零部件的双涂层的厚度为H，H-h=15 μ m?30 μ m ;
[0008]四、固化处理:在温度为80°C?100°C下，将表面覆有双涂层的零部件进行干燥处理，再在温度为300°C?350°C下，保温0.5h?lh，最后自然冷却，得到固化处理后的零部件；
[0009]五、导通处理:将固化处理后的零部件喷涂面喷60目?100目玻璃丸,直至固化处理后的零部件表面任意相距25mm两点电阻小于15 Ω，即完成国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层的使用，得到表面覆有国产化涂层的零部件。
[0010]本发明的有益效果是:本发明将国产涂料代替进口涂料首次应用于燃气轮机中温部件防护用，此应用打破了防护涂层国外的封锁，提高了零件耐循环高温和盐腐蚀能力，延长了机组寿命，并可大大提高零部件涂层生产效率。
[0011]本发明用于国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是未喷涂的零部件表面50倍显微镜照片；
[0013]图2是表面覆有国产化涂层的零部件表面50倍显微镜照片；
[0014]图3是未喷涂的零部件耐盐雾-热暴露循环腐蚀性能测试后表面50倍显微镜照片;
[0015]图4是表面覆有国产化涂层的零部件耐盐雾-热暴露循环腐蚀性能测试后表面50倍显微镜照片。
【具体实施方式】
[0016]本发明技术方案不局限于以下所列举的【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】之间的任意组合。
[0017]【具体实施方式】一:本实施方式所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于利用国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层使用，国产化涂料的使用方法是按照以下步骤进行的:
[0018]一、煅烧除油:将零部件在温度为330°C?360°C下保温Ih?2h，得到煅烧除油后的零部件；
[0019]二、喷砂粗化处理:在压力0.3MPa?0.5MPa下，使用24目?40目的白刚玉砂将煅烧除油后的零部件喷涂面进行喷砂粗化处理，得到喷砂粗化处理后的零部件；
[0020]三、喷涂处理:①、将喷砂粗化处理后的零部件喷涂面喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有第一涂层的零部件；所述表面覆有第一涂层的零部件的第一涂层的厚度为h，h=15 μ m?30 μ m ;所述的国产化涂料为TWL-12 、将表面覆有第一涂层的零部件喷涂面再次喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有双涂层的零部件；所述表面覆有双涂层的零部件的双涂层的厚度为H，H-h=15 μ m?30 μ m ;
[0021]四、固化处理:在温度为80°C?100°C下，将表面覆有双涂层的零部件进行干燥处理，再在温度为300°C?350°C下，保温0.5h?lh，最后自然冷却，得到固化处理后的零部件；
[0022]五、导通处理:将固化处理后的零部件喷涂面喷60目?100目玻璃丸,直至固化处理后的零部件表面任意相距25mm两点电阻小于15Ω，即完成国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层的使用，得到表面覆有国产化涂层的零部件。
[0023]本实施方式步骤二喷砂粗化处理后的零部件喷砂覆盖率达到100%，喷砂表面色泽为均匀的深灰色，
[0024]步骤五中表面覆有国产化涂层的零部件表面呈现均匀的亮铝色，且喷丸覆盖率要求达到100%，涂层表面不应有起皮现象。
[0025]本实施方式步骤二得到喷砂粗化处理后的零部件需要在6小时内立即进行喷涂处理。
[0026]燃气轮机中温部件表面原米用嗔砂后嗔涂30 μ m左右的进口材料涂层一遍后，在温度300°C?350°C左右进行固化，固化完毕后再重复喷涂一层厚度30 μ m左右涂层材料，并重新进行固化。现使用国产化涂层材料进行喷涂，连续喷涂两遍并无需中间固化，一次固化成型后进行喷玻璃丸操作，具体工艺过程为:首先对需要喷涂的零部件表面进行煅烧除油，表面干燥无油后进行喷砂粗化处理，增加零部件表面的粗糙度，清理后进行喷涂操作，每遍厚度35 μ m左右，厚度达到要求后进行喷玻璃丸涂层导通处理，使涂层具有牺牲阳极保护基体的作用。
[0027]本实施方式的有益效果是:本实施方式将国产涂料代替进口涂料首次应用于燃气轮机中温部件防护用，此应用打破了防护涂层国外的封锁，提高了零件耐循环高温和盐腐蚀能力，延长了机组寿命，并可大大提高零部件涂层生产效率。
[0028]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中所述的零部件为燃气轮机中温部件。其它与【具体实施方式】一相同。
[0029]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同的是:所述的燃气轮机中温部件为机匣。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0030]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一中将零部件在温度为300°C下保温2h，得到煅烧除油后的零部件。其它与【具体实施方式】一至三相同。
[0031]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤二中在压力0.3MPa?0.4MPa下，使用24目?30目的白刚玉砂将煅烧除油后的零部件喷涂面进行喷砂粗化处理，得到喷砂粗化处理后的零部件。其它与【具体实施方式】一至四相同。
[0032]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤三①中所述表面覆有第一涂层的零部件的第一涂层的厚度为h，h=15 μ m。其它与【具体实施方式】一至五相同。
[0033]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤四中在温度为90°C下，将表面覆有双涂层的零部件进行干燥处理。其它与【具体实施方式】一至六相同。
[0034]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤五中将固化处理后的零部件喷涂面喷80目玻璃丸,直至固化处理后的零部件表面任意相距25mm两点电阻小于15 Ω，即得到喷涂国产化涂料的零部件。其它与【具体实施方式】一至七相同。
[0035]采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0036]实施例:
[0037]本实施例所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于利用国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层使用，国产化涂料的使用方法是按照以下步骤进行的:
[0038]一、煅烧除油:将零部件在温度为300°C下保温2h，得到煅烧除油后的零部件；
[0039]二、喷砂粗化处理:在压力0.5MPa下，使用30目的白刚玉砂将煅烧除油后的零部件喷涂面进行喷砂粗化处理，得到喷砂粗化处理后的零部件；
[0040]三、喷涂处理:①、将喷砂粗化处理后的零部件喷涂面喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有第一涂层的零部件；所述表面覆有第一涂层的零部件的第一涂层的厚度为h，h=15 μ m 、将表面覆有第一涂层的零部件喷涂面再次喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有双涂层的零部件；所述表面覆有双涂层的零部件的双涂层的厚度为H，H_h=30 μ m ；[0041]四、固化处理:在温度为90°C下，将表面覆有双涂层的零部件进行干燥处理，再在温度为340°C下，保温lh，最后自然冷却，得到固化处理后的零部件；
[0042]五、导通处理:将固化处理后的零部件喷涂面喷80目玻璃丸，直至固化处理后的零部件表面任意相距25mm两点电阻小于15 Ω，得到表面覆有国产化涂层的零部件。
[0043]步骤一中所述的零部件为燃气轮机中温部件的机匣；
[0044]步骤三①中所述的国产化涂料为TWL-12 ；
[0045]通过欧姆表测试，步骤五中将固化处理后的零部件喷涂面喷80目玻璃丸后，相距25mm两点AB电阻为0.1 Ω。
[0046]本实施例通过拉开法测结合力测试按照HB5476-1991执行，胶黏剂采用E_7胶(结合强度应大于30MPa)，拉伸速率为2mm/min，测试结果为TWL-12涂层与基体的结合力为23MPa左右，符和涂层使用说明，具有良好的结合力。
[0047]未喷涂的零部件表面50倍显微镜照片如图1所示；表面覆有国产化涂层的零部件表面50倍显微镜照片如图2所示；未喷涂的零部件耐盐雾-热暴露循环腐蚀性能测试后表面50倍显微镜照片如图3所示；表面覆有国产化涂层的零部件耐盐雾-热暴露循环腐蚀性能测试后表面50倍显微镜照片如图4所示；本实施例耐盐雾-热暴露循环腐蚀性能测试按照ASTM B117标准进行，16小时5%的盐雾试验，然后在加热炉内550°C的温度下保温6小时，为I个循环，共进行10个循环；如图1至图4所示，经过10次循环后，未喷涂的零部件表面氧化严重，有少量氧化皮脱落，TWL-12涂层后的零部件表面氧化物有所增多，但依然保持灰色、灰褐色的基色并没有出现脱落、开裂等缺陷。由于TWL-12涂层的主要成分均含有大量的铝粉，在650°C以下，涂层不会出现大面积氧化，依然具有较强的耐腐蚀、耐氧化及牺牲防护功能。
【权利要求】
1.国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于利用国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层使用，国产化涂料的使用方法是按照以下步骤进行的: 一、煅烧除油:将零部件在温度为330°C?360°C下保温Ih?2h，得到煅烧除油后的零部件； 二、喷砂粗化处理:在压力0.3MPa?0.5MPa下，使用24目?40目的白刚玉砂将煅烧除油后的零部件喷涂面进行喷砂粗化处理，得到喷砂粗化处理后的零部件； 三、喷涂处理:①、将喷砂粗化处理后的零部件喷涂面喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有第一涂层的零部件；所述表面覆有第一涂层的零部件的第一涂层的厚度为h，h=15 μ m?30 μ m ;所述的国产化涂料为TWL-12 、将表面覆有第一涂层的零部件喷涂面再次喷涂国产化涂料，静置干燥，得到表面覆有双涂层的零部件；所述表面覆有双涂层的零部件的双涂层的厚度为H，H-h=15 μ m?30 μ m ; 四、固化处理:在温度为80°C?100°C下，将表面覆有双涂层的零部件进行干燥处理，再在温度为300°C?350°C下，保温0.5h?lh，最后自然冷却，得到固化处理后的零部件； 五、导通处理:将固化处理后的零部件喷涂面喷60目?100目玻璃丸，直至固化处理后的零部件表面任意相距25mm两点电阻小于15Ω，即完成国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层的使用，得到表面覆有国产化涂层的零部件。
2.根据权利要求1所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于步骤一中所述的零部件为燃气轮机中温部件。
3.根据权利要求2所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于所述的燃气轮机中温部件为机匣。
4.根据权利要求1所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于步骤一中将零部件在温度为300°C下保温2h，得到煅烧除油后的零部件。
5.根据权利要求1所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于步骤二中在压力0.3MPa?0.4MPa下，使用24目?30目的白刚玉砂将煅烧除油后的零部件喷涂面进行喷砂粗化处理，得到喷砂粗化处理后的零部件。
6.根据权利要求1所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于步骤三①中所述表面覆有第一涂层的零部件的第一涂层的厚度为h，h=15 μ m。
7.根据权利要求1所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于步骤四中在温度为90°C下，将表面覆有双涂层的零部件进行干燥处理。
8.根据权利要求1所述的国产化涂料在燃气轮机中温部件防护过程中的应用，其特征在于步骤五中将固化处理后的零部件喷涂面喷80目玻璃丸，直至固化处理后的零部件表面任意相距25mm两点电阻小于15 Ω，即完成国产化涂料制备的国产化涂层作为燃气轮机中温部件防护层的使用，得到表面覆有国产化涂层的零部件。
【文档编号】B05D7/14GK103949389SQ201410160951
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】张瑞武, 刘宇, 吴立明, 陈啸, 徐佰明 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司