气轮机叶片采用耐热合金制造,基材硬度HV500。气轮机叶片在870℃的环境下工作,并且受到煤油燃烧产物的高温腐蚀和冲刷。请选择合适的喷涂材料和工艺对气轮机叶片进行预保护,提高叶片的使用寿命。
1)喷涂材料
当温度超过500℃时由于WC氧化,Co基WC涂层的耐磨性显著降低。在500℃~980℃范围内,NiCr/Cr3C2涂层就显得颇为适用,该类型涂层在上述温度范围内和侵蚀性介质中的耐磨性好。因此,选用NiCr/Cr3C2型喷涂粉末。
2)喷涂方法
采用气体爆燃喷涂或等离子喷涂均可制备NiCr/Cr3C2涂层;本例优先采用气体爆燃喷涂方法进行喷涂。
3)喷涂工艺
(1)清洗。对待喷表面进行清洗除油。
(2)喷砂。采用粒度20目~40目的刚玉砂对加工部位进行喷砂,其他部位遮盖处理,喷砂后应马上喷涂。
(3)喷涂。工艺参数如下:
C2H2:O2=1.1:1.2
氧气压力0.4MPa;乙炔0.15MPa
爆燃频率:4次/s
粉料喷涂速度:1.5kg/h~2.1kg/h
喷涂时间:6min
涂层厚度:80 υm ~100υm
(4)后加工。金刚石研磨;表面粗糙度Ra:1.25 .
(5)涂层性能。涂层硬度HV1100~1300;结合强度60MPa;孔隙率 < 1%。
(6)使用效果。在气轮机叶片表面上喷涂 NiCr/Cr3C2 型材料,使用寿命提高5倍。