[发明专利]一种汽轮机钛合金叶片的防水蚀层的制备工艺

权利要求书

1.一种汽轮机钛合金叶片的防水蚀层的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)预处理：采用保护气氛炉将钛合金叶片进行退火处理，消除应力、稳定尺寸；

(2)氮化前准备：将钛合金叶片进行清洗并烘干，以除去表面的油污杂质；

(3)等离子氮化：采用等离子氮化炉对钛合金叶片进行等离子氮化，该过程依次包括抽真空阶段、高压起辉阶段、升温阶段、三段渗氮处理阶段和降温阶段五个阶段；

抽真空阶段，将炉内抽真空使其真空度控制在30Pa-50Pa；

高压起辉阶段，合高压开关，缓慢升高压，使用5-10A电流，使叶片起辉；

升温阶段，逐渐加大供气量0.1-0.3L/min，提高电流10-20A，电压750-800V加速升温，300℃以上升温速度控制在≤50℃/h，当温度升到750℃时，停止升温，进入到三段渗氮处理阶段；

三段渗氮处理阶段分别为一段渗氮处理保持750℃，保温6小时处理，供气量0.3-0.4L/min，电流50-70A，电压850-880V；二段渗氮处理保持780℃，保温12小时，供气量0.6-0.8L/min，电流70-80A，电压880-900V；三段渗氮处理保持750℃，保温18小时，供气量0.6-0.9L/min，电流50-70A，电压850-880V；

降温阶段，保温结束后，停电，关闭进气阀碟、停泵、管仪表和氨分解炉，维持炉内低真空度，自然冷却；

当温度低于100℃，可开启出炉；经此处理后在钛合金叶片上得到氮化改性层即防水蚀保护层。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机钛合金叶片的防水蚀层的制备工艺，其特征在于：在步骤(1)预处理中，退火温度为720-740℃，保温2-2.5小时，保护气氛为氩气。

3.根据权利要求1所述的一种汽轮机钛合金叶片的防水蚀层的制备工艺，其特征在于：在步骤(2)氮化前准备中，采用超声波对钛合金叶片进行清洗，并使用电炉进行烘干。

4.根据权利要求1所述的一种汽轮机钛合金叶片的防水蚀层的制备工艺，其特征在于：在步骤(3)等离子氮化中，所述等离子氮化炉内的工装、垫板、阴极板采用316L或钛合金制作；在步骤(3)等离子氮化前，将工装、垫板、阴极板在等离子炉中进行辉光打弧处理。

5.根据权利要求1所述的一种汽轮机钛合金叶片的防水蚀层的制备工艺，其特征在于：步骤(3)等离子氮化后的氮化改性层厚度为0.08-0.15mm，表面硬度达1000-1050HV0.025。