一种大型透平机械叶片的表面处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括喷涂前处理、预热处理、喷涂结合粉末层、喷涂工作层、封闭处理、抛光处理等步骤。通过本发明的表面处理方法在叶片工作面喷涂涂层，大大增强了叶片表面的耐冲刷性和耐腐蚀性，可以使叶片使用寿命增加1倍以上。
【专利说明】
一种大型透平机械叶片的表面处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及透平机械设备技术领域，特别涉及一种大型透平机械叶片的表面处理方法。
【背景技术】
[0002]大型透平机械是我国冶金、石化、建材等重能耗行业实现节能减排的关键装置，其中的叶片是核心部件。透平机械设备对于能源的充分利用具有十分重大的意义，一直是我国重点研制与改良的重大设备之一。该设备能充分地利用能源，不消耗煤气，也不需要任何燃料，投运后就可取得节能、经济和社会等多方面的效益。因此，在大力提倡节能减排的当今社会，透平机械设备具有非常广阔的市场前景。
[0003]但是，由于透平机械工作环境恶劣，特别是作为核心部件的叶片，其运行环境温度较高，运行过程中承受的应力极大，且长期受到工艺环境中粉尘颗粒的冲蚀以及高温水蒸气的浸蚀作用，使得叶片的使用寿命短、消耗量大、更换频繁，并已成为目前制约我国大型透平机械设备正常运行的瓶颈之一。
[0004]工作中，叶片直接与空气中的腐蚀性气体及粉尘颗粒接触，因此要求其工作面应具有良好的强度、耐蚀性、耐磨性等，以提高其使用寿命。
【发明内容】
[0005]本发明的发明目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种大型透平机械叶片的表面处理方法，对叶片进行表面处理，增强叶片表面的耐冲刷性和耐腐蚀性，提高叶片使用寿命。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]—种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0008](I)喷涂前处理:清洁叶片需喷涂部位，再对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0009](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至80?150°C;
[0010](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层；
[0011](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2300?2500°C，粉末颗粒的速度为800?1000m/S，喷涂距离为500?900mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末；
[0012](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热；
[0013](6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0014]作为本发明的优选技术方案，所述步骤(I)中，采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理。
[0015]作为本发明的优选技术方案，所述步骤(3)中，结合粉末层的厚度为0.2?0.3mm。
[0016]作为本发明的优选技术方案，所述步骤(4)中，喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度。
[0017]作为本发明的优选技术方案，所述步骤(5)中，叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]大型透平机械叶片在恶劣的工作环境下工作时，由于长期受到气流冲刷和酸性介质腐蚀的双重作用，其表面容易腐蚀并产生各种腐蚀坑;通过本发明的表面处理方法在叶片工作面喷涂涂层，大大增强了叶片表面的耐冲刷性和耐腐蚀性，可以使叶片使用寿命增加I倍以上。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0021]实施例1
[0022]一种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0023](I)喷涂前处理:采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0024](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至80°C;
[0025](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层，结合粉末层的厚度为0.2mm;
[0026](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2300°C，粉末颗粒的速度为800m/s，喷涂距离为500mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末;喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度，以免涂层过热开裂，且可以避免涂层被氧化脱碳；
[0027](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时；
[0028](6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0029]经过本实施例的表面处理，使叶片表面出现腐蚀坑的时间由以前的半年变为I年左右，叶片使用寿命增加I倍。
[0030]实施例2
[0031]一种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0032](I)喷涂前处理:采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0033](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至100°C ;
[0034](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层，结合粉末层的厚度为0.2mm;
[0035](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2400°C，粉末颗粒的速度为900m/s，喷涂距离为600mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末;喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度，以免涂层过热开裂，且可以避免涂层被氧化脱碳；
[0036](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时；
[0037](6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0038]经过本实施例的表面处理，使叶片表面出现腐蚀坑的时间由以前的半年变为I年左右，叶片使用寿命增加1.2倍。
[0039]实施例3
[0040]—种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0041](I)喷涂前处理:采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0042](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至120°C;
[0043](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层，结合粉末层的厚度为0.3mm;
[0044](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2500°C，粉末颗粒的速度为1000m/S，喷涂距离为700mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末;喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度，以免涂层过热开裂，且可以避免涂层被氧化脱碳；
[0045](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时；
[0046](6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0047]经过本实施例的表面处理，使叶片表面出现腐蚀坑的时间由以前的半年变为I年左右，叶片使用寿命增加1.3倍。
[0048]实施例4
[0049]—种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0050](I)喷涂前处理:采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0051](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至150°C;
[0052](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层，结合粉末层的厚度为0.2mm;
[0053](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2300°C，粉末颗粒的速度为900m/s，喷涂距离为800mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末;喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度，以免涂层过热开裂，且可以避免涂层被氧化脱碳；
[0054](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时；
[0055 ] (6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0056]经过本实施例的表面处理，使叶片表面出现腐蚀坑的时间由以前的半年变为I年左右，叶片使用寿命增加1.4倍。
[0057]实施例5
[0058]一种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0059](I)喷涂前处理:采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0060](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至90°C;
[0061](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层，结合粉末层的厚度为0.3mm;
[0062](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2500°C，粉末颗粒的速度为800m/s，喷涂距离为900mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末;喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度，以免涂层过热开裂，且可以避免涂层被氧化脱碳；
[0063](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时；
[0064](6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0065]经过本实施例的表面处理，使叶片表面出现腐蚀坑的时间由以前的半年变为I年左右，叶片使用寿命增加1.2倍。
[0066]实施例6
[0067]一种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0068](I)喷涂前处理:采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0069](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至110°C ;
[0070](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层，结合粉末层的厚度为0.2mm;
[0071](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2500°C，粉末颗粒的速度为1000m/S，喷涂距离为500mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末;喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度，以免涂层过热开裂，且可以避免涂层被氧化脱碳；
[0072](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时；
[0073 ] (6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0074]经过本实施例的表面处理，使叶片表面出现腐蚀坑的时间由以前的半年变为I年左右，叶片使用寿命增加1.3倍。
[0075]实施例7
[0076]一种大型透平机械叶片的表面处理方法，包括以下步骤:
[0077](I)喷涂前处理:采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理；
[0078](2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至130°C;
[0079](3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层，结合粉末层的厚度为0.3mm;
[0080](4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2400°C，粉末颗粒的速度为900m/s，喷涂距离为600mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末;喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度，以免涂层过热开裂，且可以避免涂层被氧化脱碳；
[0081](5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时；
[0082 ] (6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。
[0083]经过本实施例的表面处理，使叶片表面出现腐蚀坑的时间由以前的半年变为I年左右，叶片使用寿命增加I.25倍。
[0084]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种大型透平机械叶片的表面处理方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)喷涂前处理:清洁叶片需喷涂部位，再对叶片需喷涂部位进行喷砂处理； (2)预热处理:将步骤(I)喷涂前处理后的叶片预热至80?150°C; (3)喷涂结合粉末层:向步骤(2)预热处理后的叶片基体表面均匀喷涂一层结合粉末，形成结合粉末层； (4)喷涂工作层:采用火焰喷涂法向步骤(3)的结合粉末层表面喷涂工作层，火焰喷涂的工艺条件为:火焰温度为2300?2500°C，粉末颗粒的速度为800?1000m/S，喷涂距离为500?900mm，喷涂粉末为锌铝合金粉末； (5)封闭处理:向步骤(4)的工作层表面喷涂一层高分子封孔剂，然后将叶片放入烘箱中加热； (6)抛光处理:对涂层进行抛光处理，使得表面光滑、致密。2.根据权利要求1所述的大型透平机械叶片的表面处理方法，其特征在于:所述步骤(I)中，采用丙酮清洁叶片需喷涂部位，并对叶片不需要喷涂部位用遮蔽胶带保护，再用棕刚玉磨料对叶片需喷涂部位进行喷砂处理。3.根据权利要求1所述的大型透平机械叶片的表面处理方法，其特征在于:所述步骤(3)中，结合粉末层的厚度为0.2?0.3_。4.根据权利要求1所述的大型透平机械叶片的表面处理方法，其特征在于:所述步骤(4)中，喷涂过程中对叶片基体进行风冷，降低叶片基体温度。5.根据权利要求1所述的大型透平机械叶片的表面处理方法，其特征在于:所述步骤(5)中，叶片放入烘箱中加热至150°C，并保温3小时。
【文档编号】C23C4/06GK105925928SQ201610460107
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】师亚洲, 宋宜成, 逯广平, 薛芳涛, 王建
【申请人】成都成发科能动力工程有限公司