[發(fā)明專利]一種防污鈦合金汽輪機(jī)葉片及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710918427.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107739969A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉達(dá);王河平;宗國(guó)翼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京賽達(dá)機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): C22C37/10
• 分類號(hào): C22C37/10;C22C37/06;F01D5/14;F01D5/28
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 任立

1.一種防污鈦合金汽輪機(jī)葉片，包括葉身（1）及葉根（2），其特征在于：所述葉身（1）包括內(nèi)圓弧面（11）和外圓弧面（12），所述內(nèi)圓弧面（11）上開設(shè)有粗糙面（3）；

該汽輪機(jī)葉片的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比含量如下：C：3.3-4.2%，Si：0.2-3.6%，Mn：0.2-1.1%，P<0.1%,S<0.05%,Ni：0.2-3.0%，V：0.35-0.38%，Mo：0.02-0.04%，Ti：0.04-0.6%，ZnO:0.05-0.3%,Cu:0.7-0.95%，TiN：0.2-0.9%，TiAlN：0.03-1.1%，CrN：0.09-0.2%，總量小于0.3%的Cr及Co，余量為Fe。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防污鈦合金汽輪機(jī)葉片，其特征在于：該汽輪機(jī)葉片的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比含量如下：C：3.9%，Si：0.3%，Mn：0.9%，P：0.09%,S：0.04%,Ni：0.25%，V：0.36%，Mo：0.03%，Ti：0.05%，ZnO:0.27%,Cu:0.73%，TiN：0.7%，TiAlN：0.04%，CrN：0.1%，總量為0.2%的Cr及Co，余量為Fe。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防污鈦合金汽輪機(jī)葉片，其特征在于：所述葉身（1）沿其長(zhǎng)邊方向排列有若干小孔（4）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防污鈦合金汽輪機(jī)葉片，其特征在于：所述小孔（4）呈圓臺(tái)狀，且圓臺(tái)狀所述小孔（4）的底面靠近內(nèi)圓弧面（11）設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防污鈦合金汽輪機(jī)葉片，其特征在于：所述ZnO和Cu粉末的粒度為7～35μm。

6.一種用于權(quán)利要求1所述的防污鈦合金汽輪機(jī)葉片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、將C、Si、Mn、P、S、Ni、V、Mo、Ti、Cr、Co、TiN、TiAlN、CrN和Fe經(jīng)過冶煉、熱軋和冷卻制成汽輪機(jī)葉片坯料，用砂輪切割機(jī)對(duì)坯料進(jìn)行切割，切割后在曲軸壓力機(jī)上擠桿、鍛頭成形，得到汽輪機(jī)葉片成形坯料；

b、鍛造時(shí)先對(duì)鍛模進(jìn)行預(yù)熱至190℃并采用模具潤(rùn)滑劑對(duì)鍛模進(jìn)行潤(rùn)滑，采用預(yù)熱并潤(rùn)滑后的鍛模對(duì)步驟a中的成形坯料進(jìn)行鍛造，預(yù)鍛溫度為678℃，終鍛溫度為820℃，得到汽輪機(jī)葉片半成品；

c、鍛造后，在汽輪機(jī)葉片半成品爐熱至760℃時(shí)保溫10分鐘，然后爐冷卻至263℃，隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至150℃出爐空冷至室溫；

d、采用壓縮空氣為動(dòng)力，將氧化鋁或者金剛砂對(duì)汽輪機(jī)葉片半成品內(nèi)圓弧面（11）高速噴射沖擊，在汽輪機(jī)葉片半成品內(nèi)圓弧面（11）上形成粗糙面（3）；

e、對(duì)汽輪機(jī)葉片采用激光束熔化切割加工工藝，沿著葉身（1）的長(zhǎng)邊方向?qū)ζ啓C(jī)葉片打孔，當(dāng)入射的激光束功率密度超過某一值后，光束照射點(diǎn)出的材料內(nèi)部開始蒸發(fā)，形成孔洞，一旦這種小孔（4）形成，它將作為黑體吸收所有的入射激光束能量，小孔（4）被熔化金屬壁所包圍，與光束同軸的輔助回吸把熔融材料帶走；

f、對(duì)汽輪機(jī)葉片進(jìn)行除油和清塵預(yù)處理，再將粒度為7～35μm的ZnO和Cu粉末攪拌均勻成混合粉末后置于冷噴涂設(shè)備中，采用氮?dú)狻⒑饣蚩諝鈹y帶粉末在噴涂速度為10cm～20cm/min和0.7～3.5MPa的壓力下控制主氣溫度為300～550℃條件下噴于汽輪機(jī)葉片上，反復(fù)噴涂?jī)杀樾纬珊穸葹?00～300微米的金屬?gòu)?fù)合涂層。