一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108118328A(43)申请公布日2018.06.05(21)申请号201611073668.4(22)申请日2016.11.29(71)申请人沈阳格泰水电设备有限公司地址110000辽宁省沈阳市于洪区洪汇路205号(72)发明人史荣亮吕波(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法(57)摘要本发明一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，通过采用氩弧作为熔化能，在氩气的保护下，将抗磨材料WC粉末与水轮机叶片基体通过冶金熔化熔覆在水轮机叶片基体表面，形成一层抗磨蚀保护层，提高水轮机叶片的抗磨蚀能力；本发明具体包括如下步骤：首先，①水玻璃搅拌WC粉末、②将湿润的WC粉末覆盖在水轮机叶片基体材料表面、③送入烘烤炉烘干、④氩弧熔覆，在氩弧熔覆时，所使用的电弧电流分别为90、100和110A，电压11V，热输入为10kJ/cm，功率1300W，保护气体为氩气，12L/min；然后，通过采用扫描电镜和XＲD衍射仪分别观察涂层表面结构组织形貌和物相，采用数字显微维氏硬度计测量样品的硬度和涂层表面显微硬度，最后再用磨损试验机测试涂层表面抗磨强度。CN108118328ACN108118328A权利要求书1/1页1.一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，其特征在于：通过采用氩弧作为熔化能，在氩气的保护下，将抗磨材料WC粉末与水轮机叶片基体通过冶金熔化熔覆在水轮机叶片基体表面，形成一层抗磨蚀保护层。2.根据权利要求1所述的一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：首先，①水玻璃搅拌WC粉末、②将湿润的WC粉末覆盖在水轮机叶片基体材料表面、③送入烘烤炉烘干、④氩弧熔覆，在氩弧熔覆时，所使用的电弧电流分别为90、100和110A，电压11V，热输入为10kJ/cm，功率1300W，保护气体为氩气，12L/min；然后，通过采用扫描电镜和XＲD衍射仪分别观察涂层表面结构组织形貌和物相，采用数字显微维氏硬度计测量样品的硬度和涂层表面显微硬度，最后再用磨损试验机测试涂层表面抗磨强度。3.根据权利要求1所述的一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，其特征在于：所述水轮机叶片基体为45调质结构钢。4.根据权利要求1所述的一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，其特征在于：所述WC粉末的粒度为0.15μm，纯度大于90%。5.根据权利要求2所述的一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，其特征在于：所述的数字显微维氏硬度计所采用的型号为HXD-1000。2CN108118328A说明书1/3页一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法技术领域[0001]本发明属于水轮机叶片表面强化、抗磨蚀技术领域，具体地是涉及一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法。背景技术[0002]我国虽然是水力资源丰富的国家，但大部分河流水质却很差，尤其是小型河流，随着环境恶化(如水土流失，化学物品排放等)，导致河流中泥沙含量和腐蚀性偏重；在这种环境下运行的水轮机机组，尤其是水轮机叶片不可避免地会遭受到气蚀或磨蚀的破坏；全国每年因磨蚀问题而导致水轮机组更换、停机或检修造成的损失达数十亿元，这严重制约着水电站的健康生产。因此，解决水轮机机组磨蚀，尤其是水轮机叶片的磨蚀问题十分迫切。[0003]目前，解决水轮机叶片抗磨蚀破坏主要有两种方法：一种是通过改变叶片的造型结构来提高叶片的流通性能，另外一种方法是运用耐气蚀、抗磨蚀性能强的材料作为叶片的加工材料；从目前的应用来看，改变结构这种方法主要针对较大型的混流式和轴流式水轮机，但对中小型水轮机的抗磨蚀效果并不明显。而第二种方法对提高水轮机叶片的抗磨蚀性是有一定成效，但抗磨蚀性能好的材料(如0Cr13Ni4Mo，硼不锈钢等)却存在加工难，成本高等缺点，无法大面积推广应用。发明内容[0004]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法。[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。[0006]本发明一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，其特征在于：通过采用氩弧作为熔化能，在氩气的保护下，将抗磨材料WC粉末与水轮机叶片基体通过冶金熔化熔覆在水轮机叶片基体表面，形成一层抗磨蚀保护层。[0007]本发明一种水轮机叶片表面熔覆涂层的加工方法，具体包括如下步骤：首先，①水玻璃搅拌WC粉末、②将湿润的WC粉末覆盖在水轮机叶片基体材料表面、③送入烘烤炉烘干、④氩弧熔覆，在氩弧熔覆时，所使用的电弧电流分别为90、100和110A，电压11V，热输入为10kJ/cm，功率1300W，保护气体为氩气，12L/min；然后，通过采用扫描电镜和X