[发明专利]热喷涂工艺在风力发电机的发电构件上的防腐应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种热喷涂工艺的应用，尤其是涉及一种热喷涂工艺在风力发电机的发电构件上的防腐应用。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。我国能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，而2003年底全国电力总装机约5.67亿kW。可见，风力发电在我国有着广阔的前景及市场效益。

然而风力发电机的各种部件基本都为铸铁件或钢铁件，长时间的使用这些部件都会产生生锈情况，并且风力发电机安装后机体高度很高，所以如何能够使这些部件在几十年的使用中不产生生锈是确保风力发电机正常运转的必要条件。

针对构件的腐蚀问题，热喷涂方法是最有效的解决方案之一。热喷涂技术是现代材料表面工程技术的重要分支之一。它是利用某种热源将粉末状或丝状喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助热源本身或外加的高速气流使液滴得到一定的速度并喷射到基体材料表面，从而形成表面覆盖涂层。热喷涂技术能迅速有效地改善材料表面性能，并成功应用于航空、航天、机械、电子等各种领域。喷涂材料经喷涂设备形成涂层的过程，可分为4个阶段：第一阶段是喷涂材料的加热熔化阶段。粉末或线材的端部进入高温加热区被熔化或软化，形成液滴。第二阶段是熔化的喷涂材料的雾化阶段，在外加气流或热源本身的作用下，线材端部形成的熔滴脱离线材并被雾化成细小微粒向前运动。而粉末材料不存在熔滴被雾化和破碎的过程，直接被气流加速向前推进。第三阶段是粒子的飞行阶段，粒子在飞行过程中，随着飞行距离的增加而减速，同时与周围的气体发生某些反应，而其自己的温度也会降低。第四阶段是粒子的喷涂阶段，具有一定温度和速度的粒子与基体表面产生强烈的碰撞。在碰撞的瞬间颗粒的动能转化成热能传给基材，并沿凹凸不平的基体表面发生一定程度的变形，颗粒迅速冷凝并产生收缩，呈扁平状附着于基体表面。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种热喷涂工艺在风力发电机的发电构件上的防腐应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种热喷涂工艺在风力发电机的发电构件上的防腐应用，采用热喷涂工艺将锌铝合金材料喷涂到风力发电机的发电构件上，形成防腐层。

所述的锌铝合金材料的制备方法为：

(1)将重量比为(15～40)∶(85～60)的锌和铝坯料进行熔炼；

(2)将熔炼得到的金属液体倒入模具中，进行铸锭；

(3)对得到的铸锭进行热处理，使其组织成分均匀化，进行热处理的条件为：在334℃至380℃范围内固溶强化3到10小时，然后水淬后，在100至180℃条件下时效1.5到8小时；

(4)将经过热处理的铸锭通过热挤压的方法挤压成线材粗坯，热挤压时，热挤压温度为380～420℃，速度为15～30m/min；

(5)对线材粗坯进行反复结晶处理，消除材料的微观组织缺陷并使组织均匀，并进行热挤压成材，反复结晶处理的具体方法为：将线材粗坯加热到700℃，保温一个小时，然后进行淬火处理，再在275℃到382℃范围内进行固溶处理，将以上过程反复进行5到10次；

(6)最后进行退火处理，将合金材料加热到280到310℃保温0.5到2小时，进行退火处理，得到热喷涂用锌铝合金防腐材料。

用热喷涂工艺将锌铝合金材料喷涂到风力发电机的发电构件上具体包括以下步骤：

(1)对风力发电机的发电构件表面进行除油、喷砂处理，对风力发电机的发电构件表面进行喷砂达到Sa3级，即去除风力发电机的发电构件表面所有的氧化皮，使得基体呈现均匀的本体色。喷砂所使用的砂料也有很多的选择：如刚玉砂、矿渣砂、钢砂等。优选刚玉砂，喷砂压力在0.6-0.7Mpa，砂料尺寸在0.5-1.5mm；

(2)将锌铝合金材料热喷涂到风力发电机的发电构件表面，堆积形成防腐层，进行热喷涂方法为：通过火焰或电弧将锌铝合金材料融化，通过压缩空气将融化后的金属液雾化并喷射到基体表面，堆积形成涂层。通过火焰喷涂的工艺条件为：丙烷：0.13-0.15Mpa；氧气：0.5-0.6Mpa；空气：0.5-0.6Mpa；送丝速度：12-13转；喷涂距离：150-180mm；喷涂角度：90°±10°；通过电弧喷涂的工艺条件为：电压值：22-32伏；电流值：140-220安；喷涂距离：150-180mm；喷涂角度：90°±10°；

(3)对防腐层进行封闭处理，进行封闭处理一般使用的封闭剂为液体类涂料。可使用刷涂、滚涂、空气喷涂、无气喷涂等方式，可参考资料ISO12944。