[发明专利]用于处理构件来防止这样的构件的腐蚀的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理遭受通过液体或由空化现象引起的腐蚀的构件的表面的方法。本发明还涉及包括利用这样的方法处理的表面的构件并涉及用于执行这样的方法的设备。

背景技术

公知向基底材料的表面施加磨耗合金涂层，以便改善其对腐蚀的抗性。对于如蒸汽涡轮、离心以及轴向压缩机、泵以及其它旋转机器的旋转机器的构件，尤其重要的是，具有对液滴腐蚀或由空化现象引起的腐蚀的充分程度的抗性。例如，在蒸汽涡轮中，液滴腐蚀典型地沿着叶片的前缘发生（图1）。

发明内容

用于向这样的表面施加抗腐蚀涂层的已知的方法包括：表面硬化、激光电镀、铜焊、焊接。

上面的技术典型地包括向基底材料的热输入，这典型地确定了下列不便：热影响区域的存在，这可使得构件不符合NACE标准；涂层构件的变形；加热后处理的需要；裂纹；在涂层中的铁稀释；以及不均匀微结构。

此外，上述技术不能用来沉积包括不可焊接材料的涂层。

因而将可期望的是，提供一种用于处理构件的表面的改善的方法，其可避免上面的不便。

发明内容

根据第一实施例，本发明通过提供一种用于处理构件的表面的方法实现这样的目的，该方法包括以下步骤：加热惰性气体的第一部分至高达包括在550℃和800℃之间的喷涂温度（T₃）；准备具有合成物的粉末材料，该合成物包含处于包括在15％和70％之间的质量百分比的Co；准备在所述粉末材料和惰性气体的第二部分之间的混合物；在冷枪中混合惰性气体的所述第一部分和所述混合物以便产生喷涂射流；以及朝向所述表面引导所述喷涂射流以便沉积所述材料的涂层。

本发明的解决方案允许在基底材料的表面上沉积涂层，以便改善其对腐蚀的抗性。在因而形成的涂层中，可实现下列机械性质：硬度（维氏硬度计）：400<HV<1000,孔隙率：<2%。

在第二实施例中，上述优点借助于一种设备实现，该设备包括：第一加热器，其用于将惰性气体的第一部分预热至高达包括在400℃和500℃之间的预热温度（T₁）；喷涂枪，其包括最终加热器和超音速喷嘴，该最终加热器用于将惰性气体的所述第一部分加热至高达包括在550℃和800℃之间的喷涂温度（T₃），该超音速喷嘴用于产生喷涂射流，该喷涂射流包括所述惰性气体和具有合成物的粉末材料，该合成物具有处于包括在15％和70％之间的质量百分比的Co；粉末加料器，其准备在所述粉末材料和惰性气体的第二部分之间的混合物；至少第一导管，其用于将所述第一加热器连接至所述最终加热器；以及至少第二导管，其用于将所述粉末加料器连接至所述超音速喷嘴。

附图说明

本发明的其它目的特征和优点将从结合下列附图做出的本发明的实施例的下列描述而变得显而易见。其中：

图1a至b是遭受液滴腐蚀的根据现有技术的构件的两个不同视图。

图2是显示用于执行根据本发明的方法的设备的示意图。

图3是在图2中的设备的构件的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种用于处理构件的表面的方法，以便改善尤其是对于液滴腐蚀和由空化现象引起的腐蚀的抗磨损性。尤其是，尽管不专门地，但是本发明应用于旋转机器（例如，蒸汽涡轮、离心和轴向压缩机以及泵）的构件。

该方法利用高速喷涂技术来在构件的表面上施加可延展材料的涂层。

参照图2，用于执行根据本发明的方法的设备整体地用标号1指示。设备1包括用于将加压载体气体的气体源15连接至第一气体加热器20和粉末加料器30的上游导管10，该第一气体加热器和该粉末加料器两者均为常规且已知的类型并因而不详细地描述。载体气体是氮气或氦气或其它适宜的惰性气体。载体气体在设备中以包括在20bar和50bar之间的压力流动。载体气体的气体流速包括在2m³/小时和6m³/小时之间。

上游导管10包括：第一主分支11，其将气体源15连接至第一气体加热器20；和次级分支12，其与第一主分支11分离以用于将气体源15连接至粉末加料器30。在上游导管10的两个分支11、12的交叉处下游，主分支11和次级分支12分别包括第一和第二阀13、14，以用于分别调节或中止在主分支11和次级分支12中的载体气体的流动。