[发明专利]一种烟气轮机叶片用高耐蚀耐磨防垢涂层及其制备工艺

摘要

本发明涉及一种烟气轮机叶片用高耐蚀耐磨防垢涂层及其制备工艺，所述涂层，由碳化铬系金属陶瓷涂层和外层的氧化铝氧化钛陶瓷涂层组成，所述制备工艺，首先，对叶片进行清洗，遮蔽保护，再进行喷砂粗化，然后采用超音速火焰喷涂工艺在叶片表面制备碳化铬系金属陶瓷涂层，厚度0.1~0.3mm，燃料为丙烷和空气，喷涂过程中叶片表面温度应小于200℃，采用多道次喷涂来防止涂层过热；最后，采用高速等离子喷涂工艺在碳化铬系金属陶瓷涂层表面制备氧化铝氧化钛陶瓷涂层，厚度0.1~0.2mm。本发明通过涂层成分复合优化设计，方法简单，所制备的高耐蚀耐磨防垢涂层可解决烟气轮机叶片表面的腐蚀、冲蚀、结垢等现象，提高叶片的使用寿命。

主权项

1.一种烟气轮机叶片用高耐蚀耐磨防垢涂层的制备工艺，其中，所述的高耐蚀耐磨防垢涂层由内层0.1~0.3mm厚的碳化铬系金属陶瓷涂层和外层0.1~0.2mm厚的氧化铝氧化钛陶瓷涂层组成，所述碳化铬系金属陶瓷涂层的化学成分及质量百分比含量为：NiCr合金25~50%，Cr₃C₂陶瓷50~75%；氧化铝氧化钛陶瓷涂层的化学成分及质量百分比含量为：Al₂O₃ 60~93%，TiO₂ 7~40%，其特征在于：所述制备工艺包括以下步骤：（1）表面清洗：先用丙酮，再用无水乙醇对烟气轮机叶片表面进行清洗，去除油污，确保烟气轮机叶片表面洁净；（2）遮蔽保护：采用叶片喷涂工装或特种喷涂遮蔽胶带对烟气轮机叶片不需要喷涂的部位进行遮蔽保护，防止喷砂和喷涂时受到污染；（3）喷砂粗化：将烟气轮机叶片用喷砂工装固定后，采用质量比为1:1‑3:1的16目和24目的混合棕刚玉砂粒对表面进行喷砂粗化；要求喷砂用压缩空气干燥、无油，气压0.6~0.8MPa，喷射角为90±10°，喷砂距离为0.1~0.2m，喷砂至烟气轮机叶片表面露出亚光色新鲜金属表面为止；（4）涂层制备：首先，将烟气轮机叶片在喷涂工装上进行固定，采用超音速火焰喷涂工艺在叶片表面制备碳化铬系金属陶瓷涂层，厚度0.1~0.3mm，燃料为丙烷和空气，喷涂前叶片表面需预热，预热后叶片表面温度应大于60℃，喷涂过程中叶片表面温度应小于200℃，采用多道次喷涂来防止涂层过热；喷涂过程中要求空气压力0.6~0.8MPa，丙烷压力0.5~0.7MPa， 送粉速度20‑40g/min，喷涂距离150‑250 mm，喷涂角度60~90°，喷涂速度250~500 mm/s，喷涂步距2‑5 mm；然后，采用高速等离子喷涂工艺在碳化铬系金属陶瓷涂层表面制备一层氧化铝氧化钛陶瓷涂层，厚度0.1~0.2mm，喷涂气体为氩气和氢气，喷涂前叶片表面需预热，预热后叶片表面温度应大于60℃，喷涂过程中叶片表面温度应小于200℃，采用多道次喷涂来防止涂层过热；等离子喷涂要求：喷涂电流650~850A，喷涂电压40~55V，主气压力0.5~0.8MPa，主气流量50~80L/min，辅气压力0.4~0.6MPa，辅气流量0.4~0.6L/min。