[發明專利]一種海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護方法

有效

• 申請號: 202110241225.6
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113025944B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 李定林;賈朋剛;霍巖;李景;文道維;侯世璞;劉毅;彭鵬;劉玉鑫;葛光男;程廣福
• 申請（專利權）人: 哈動國家水力發電設備工程技術研究中心有限公司;南方電網調峰調頻發電有限公司;哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: C23C4/131
• 分類號: C23C4/131;C23C4/134;C23C4/08;C23C4/06;C23C4/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護方法，涉及活動導葉腐蝕防護技術領域。本發明的目的是要解決傳統防腐蝕方法中活動導葉的下軸肩與座環、上軸肩與頂蓋之間易發生縫隙腐蝕和電偶腐蝕，并且活動導葉的服役時間短的問題。方法：將活動導葉的上軸肩和下軸肩的表面進行打磨，使用有機溶劑進行清洗，吹干；將預處理后的活動導葉的上軸肩的表面采用電弧噴涂設備進行噴涂，形成NiCr涂層，NiCr涂層的厚度小于上軸肩與頂蓋之間的距離；將下軸肩的表面采用超音速火焰噴涂設備進行噴涂，形成Cr₂C₃?25％NiCr涂層，完成海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護。本發明可獲得一種海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護方法。

技術領域

本發明涉及活動導葉腐蝕防護技術領域，具體涉及一種海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護方法。

背景技術

海水水泵水輪機的活動導葉長期在海水中或處于鹽霧彌漫的空氣中服役，活動導葉的上、下軸頸設置兩道封水密封，軸頸與自潤滑軸瓦之間相對旋轉，軸肩與頂蓋、底環之間為小間隙旋轉，軸肩部位極易發生縫隙腐蝕和電偶腐蝕。因此，海水的強烈腐蝕性使活動導葉的腐蝕防護成為機組安全穩定運行的關鍵因素。在海水的強烈腐蝕環境中，在軸肩涂油的傳統方法，對于海水水泵水輪機的活動導葉來說已無法滿足耐腐蝕性要求，具體表現為：活動導葉的下軸肩與座環、上軸肩與頂蓋之間易發生縫隙腐蝕和電偶腐蝕，并且活動導葉的服役時間短。

因此，開發一種海水水泵水輪機活動導葉的新型腐蝕防護方法，使活動導葉能夠在海水腐蝕環境中安全服役，成為目前行業內亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是要解決傳統防腐蝕方法中活動導葉的下軸肩與座環、上軸肩與頂蓋之間易發生縫隙腐蝕和電偶腐蝕，并且活動導葉的服役時間短的問題，而提供一種海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護方法。

一種海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護方法，按以下步驟完成：

一、清理活動導葉的上軸肩和下軸肩的表面：將活動導葉的上軸肩和下軸肩的表面進行打磨，然后使用有機溶劑進行清洗，吹干，得到預處理后的活動導葉；

二、上軸肩電弧噴涂和下軸肩超音速火焰噴涂：將預處理后的活動導葉的上軸肩的表面采用電弧噴涂設備進行噴涂，形成NiCr涂層，NiCr涂層的厚度小于上軸肩與頂蓋之間的距離；將下軸肩的表面采用超音速火焰噴涂設備進行噴涂，形成Cr₂C₃-25％NiCr涂層，Cr₂C₃-25％NiCr涂層的厚度小于下軸肩與座環之間的距離，完成海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護。

本發明的有益效果：

(1)本發明一種海水水泵水輪機活動導葉的腐蝕防護方法，通過在活動導葉的下軸肩部位形成超音速火焰噴涂涂層Cr₂C₃-25％NiCr，Cr₂C₃-25％NiCr涂層與下軸肩呈冶金結合，Cr₂C₃-25％NiCr涂層的厚度為230μm，孔隙率為0.051％，顯微硬度為1200HV，結合強度為70MPa。在活動導葉的上軸肩部位形成電弧噴涂涂層NiCr，NiCr涂層與上軸肩呈機械結合，NiCr涂層的厚度為280μm，孔隙率為0.136％，顯微硬度為308HV，結合強度為40MPa。Cr₂C₃-25％NiCr涂層和NiCr涂層較低的孔隙率表明涂層的致密性較好，能夠有效阻止腐蝕介質通過涂層中的孔隙滲入涂層/基體截面，較高的硬度及結合強度表明涂層的耐磨損和耐沖刷性能較好，微觀形貌中熔融粒子的扁平化較為充分，組織均勻致密，沒有明顯的空洞和缺陷，因此對基體有較好的屏蔽作用。傳統涂油的方法中，涂油層被海水沖蝕后，單憑活動導葉材料本身無法抵擋上軸肩和下軸肩部位的縫隙腐蝕，因此Cr₂C₃-25％NiCr涂層和NiCr涂層替代傳統涂油的方法，避免活動導葉的下軸肩與座環、上軸肩與頂蓋之間發生縫隙腐蝕和電偶腐蝕。