[发明专利]一种蒸汽轮机高中压内缸抗蒸汽氧化涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种蒸汽轮机高中压内缸抗蒸汽氧化涂层，其特征在于，在匹配蒸汽轮机高中压内缸材质及部件热处理工艺的基础上，在高中压内缸内壁形成由Fe₂Al₅相和FeAl相组成抗高温蒸汽氧化涂层，按质量比涂层中平均铝含量不低于30％，厚度不低于50μm；

该涂层的制备方法的工序依次为：内表面清理、机械喷丸处理、预热、浆料涂覆、烘干固化、高温回火热处理；其中，浆料层为双层结构，内层浆料与外层浆料均由渗剂及粘结剂混合而成，渗剂与粘结剂的比例为100g：100mL；

所述的双层结构的浆料涂覆层中，内层浆料的渗剂由质量比为30-35％铝粉、12-16％硅粉、5-8％镍粉、5-8％铝钇合金粉、15-20％氧化钇粉和其余氧化铝粉组成，且各粉末粒度不低于2000目；粘结剂由体积比5:1:1的浓度为25％-30％的磷酸二氢铝水溶液、1％-5％NH₄Cl水溶液和5％-8％铬酸酐水溶液组成；

所述的双层结构的浆料涂覆层中，外层浆料的渗剂由质量比为50-80％玻璃粉和20-50％氧化硅粉组成，且各粉末粒度不低于1000目；粘结剂由体积比1:1浓度为25％-30％的硅酸钠水溶液和25％-30％的硅酸钾水溶液组成；其中，玻璃粉由质量比为50-60％SiO₂、8-10％P₂O₅、8-10％B₂O₃、8-10％ZnO、8-10％K₂O和8-10％Na₂O在1600℃熔炼合成，再经洗涤、干燥、粗磨、保纯精磨、精密分级工序精制而成；

烘干固化工艺为：首先涂覆内层浆料，并经过室温干燥12-24小时、80-100℃干燥10-20小时处理；然后涂覆外层浆料，并经过室温干燥5-10小时、100-150℃干燥5-10小时处理；

浆料层涂覆的料浆的厚度为：内层0.1-0.3mm，外层0.5-1mm；且涂覆前渗剂与粘结剂球磨时间不低于10小时；

回火热处理的具体操作为：将经过烘干硬化后内壁涂覆浆料的高中压内缸在680-780℃保温10-20h。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽轮机高中压内缸抗蒸汽氧化涂层，其特征在于，所述的机械喷丸处理使用直径为0.2～0.3mm硬质合金丸，喷丸压力为0.5～0.8MPa，保持时间为8～10min。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽轮机高中压内缸抗蒸汽氧化涂层，其特征在于，所述的预热温度为80-90℃。