[发明专利]一种防污钛合金汽轮机叶片及其制备方法

权利要求书

1.一种防污钛合金汽轮机叶片，包括叶身（1）及叶根（2），其特征在于：所述叶身（1）包括内圆弧面（11）和外圆弧面（12），所述内圆弧面（11）上开设有粗糙面（3）；

该汽轮机叶片的化学成分及质量百分比含量如下：C：3.3-4.2%，Si：0.2-3.6%，Mn：0.2-1.1%，P<0.1%,S<0.05%,Ni：0.2-3.0%，V：0.35-0.38%，Mo：0.02-0.04%，Ti：0.04-0.6%，ZnO:0.05-0.3%,Cu:0.7-0.95%，TiN：0.2-0.9%，TiAlN：0.03-1.1%，CrN：0.09-0.2%，总量小于0.3%的Cr及Co，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种防污钛合金汽轮机叶片，其特征在于：该汽轮机叶片的化学成分及质量百分比含量如下：C：3.9%，Si：0.3%，Mn：0.9%，P：0.09%,S：0.04%,Ni：0.25%，V：0.36%，Mo：0.03%，Ti：0.05%，ZnO:0.27%,Cu:0.73%，TiN：0.7%，TiAlN：0.04%，CrN：0.1%，总量为0.2%的Cr及Co，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种防污钛合金汽轮机叶片，其特征在于：所述叶身（1）沿其长边方向排列有若干小孔（4）。

4.根据权利要求3所述的一种防污钛合金汽轮机叶片，其特征在于：所述小孔（4）呈圆台状，且圆台状所述小孔（4）的底面靠近内圆弧面（11）设置。

5.根据权利要求1所述的一种防污钛合金汽轮机叶片，其特征在于：所述ZnO和Cu粉末的粒度为7～35μm。

6.一种用于权利要求1所述的防污钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将C、Si、Mn、P、S、Ni、V、Mo、Ti、Cr、Co、TiN、TiAlN、CrN和Fe经过冶炼、热轧和冷却制成汽轮机叶片坯料，用砂轮切割机对坯料进行切割，切割后在曲轴压力机上挤杆、锻头成形，得到汽轮机叶片成形坯料；

b、锻造时先对锻模进行预热至190℃并采用模具润滑剂对锻模进行润滑，采用预热并润滑后的锻模对步骤a中的成形坯料进行锻造，预锻温度为678℃，终锻温度为820℃，得到汽轮机叶片半成品；

c、锻造后，在汽轮机叶片半成品炉热至760℃时保温10分钟，然后炉冷却至263℃，随后打开炉门继续缓冷至150℃出炉空冷至室温；

d、采用压缩空气为动力，将氧化铝或者金刚砂对汽轮机叶片半成品内圆弧面（11）高速喷射冲击，在汽轮机叶片半成品内圆弧面（11）上形成粗糙面（3）；

e、对汽轮机叶片采用激光束熔化切割加工工艺，沿着叶身（1）的长边方向对汽轮机叶片打孔，当入射的激光束功率密度超过某一值后，光束照射点出的材料内部开始蒸发，形成孔洞，一旦这种小孔（4）形成，它将作为黑体吸收所有的入射激光束能量，小孔（4）被熔化金属壁所包围，与光束同轴的辅助回吸把熔融材料带走；

f、对汽轮机叶片进行除油和清尘预处理，再将粒度为7～35μm的ZnO和Cu粉末搅拌均匀成混合粉末后置于冷喷涂设备中，采用氮气、氦气或空气携带粉末在喷涂速度为10cm～20cm/min和0.7～3.5MPa的压力下控制主气温度为300～550℃条件下喷于汽轮机叶片上，反复喷涂两遍形成厚度为100～300微米的金属复合涂层。