汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺

1.汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于包括以下步骤：
1)修复前采用直读式光谱仪现场鉴定通流部件材质，对叶片静频率、修复区域型线进行测试，按照测试数据，制作型线样板；
2)采用宏观检查、磁粉探伤或渗透探伤，检查叶片缺陷的分布状况及尺寸，并清理水蚀缺陷；
3)宏观检查及无损探伤复检，确认待修复区域缺陷已完全消除；
4)在待修复区域制备V形坡口，对V形坡口及其周围打磨干净，露出金属光泽，并用丙酮擦洗干净；
5)采用氧-乙炔中性焰对V形坡口进行焊前预热；
6)焊接时，将被焊叶片放置于水平位置，采用厚度为1～5mm的铜板作为衬底，与修复区域叶片背面贴紧固定；
7)焊接时采用多层多道堆焊修复，每道堆焊焊缝厚度为0.1～0.7mm，宽度为2～4mm；
8)焊后缓冷至100℃后立即进行焊后热处理或缓冷至室温进行超声波去应力消除焊缝残余应力；
9)依照型线样板对修复区域的叶片进行型线修磨；
10)采用超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层，喷涂材料选用含质量分数为20％的Ni、5％Cr和75％碳化铬构成的NiCr金属陶瓷粉末，粉末粒度为250～300目，选用超音速火焰喷涂设备，以超音速火焰喷涂工艺将NiCr金属陶瓷粉末直接喷涂到汽轮机通流部件表面，涂层厚度为0.10～0.50mm；
11)最后采用喷射雾化器在涂层外表面喷涂一层0.01～0.02mm的聚氨酯或丙烯酸基的高分子封孔剂对涂层进行封闭处理。
2.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的型线样板采用柔性薄铁皮制作。
3.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的焊前预热范围为坡口两侧各50mm，预热时火焰焰心距离工件12mm以上，均匀加热，采用接触式测温仪监控预热温度。
4.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的多层多道堆焊修复采用手工钨极氩弧焊堆焊修复；
焊接材料选用与通流部件同质的马氏体焊材或铁基奥氏体焊材、镍基奥氏体焊材，焊丝直径≤1.6mm；焊接设备：高频脉冲功能焊机。
5.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的步骤9)依照型线样板对修复区域的焊接部的叶片进行型线修磨，包括粗磨、细磨、精磨和抛光：
1)粗磨：采用角磨机对堆焊部位进行粗磨，打磨焊缝余高，修磨出叶片大致型线；
2)细磨：采用修磨工具，用旋转锉细磨堆焊区域，使叶片型线接近于原始状态；
3)精磨：采用修磨工具，用细砂轮精磨堆焊区域，并不断测量叶片型线进行修正，直至完全恢复叶片型线；
4)抛光：采用抛光头对叶片修磨部位进行抛光处理，消除叶片表面划痕。
6.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的步骤8)采用焊后热处理或超声波去应力消除焊缝残余应力分为以下情况：
叶片材质为2Cr13：焊接材料为ER410时在690～720℃进行焊后热处理；焊接材料为ER347时在600～620℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊 缝残余应力；焊接材料为ERNiCr-3时在670～690℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力；
叶片材质为1Cr12Mo：焊接材料为ER410NiMo或ER347时在700～720℃进行焊后热处理；
叶片材质为1Cr11MoV：焊接材料为ER410NiMo时在710～730℃进行焊后热处理；焊接材料为ER347时在680～700℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力；
叶片材质为0Cr17Ni4Cu4Nb：焊接材料为ER630时在590～610℃进行焊后热处理；
所说的焊后热处理的时间为1～5小时，加热宽度为焊缝每侧30～60mm；
当叶片堆焊修复长度≤300mm，宽度≤40mm时，采用氧-乙炔中性焰进行焊后热处理；
当叶片堆焊修复区域＞300mm，宽度＞40mm时，采用叶片仿形热处理设备进行焊后热处理。
7.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的喷涂前对叶片静频率进行测试，宏观检查叶片表面是否存在缺陷，清洗叶片表面，除去叶片表面污垢，并用高温遮蔽胶带对叶片不喷涂区域进行遮蔽保护。
8.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层包括以下步骤：
1)使用压力式喷砂法，采用粒度为10～50目的优质棕刚玉砂，对叶片喷涂区域进行粗糙、活化处理，使基体表面粗糙度达到Ra2～15um，彻底清除叶片表面氧化物、油脂、污物附着物，均匀粗糙活化；
2)使用喷枪将待喷涂叶片表面应预热至100～300℃，采用超音速火焰喷涂方法，在经除油、除锈、喷砂活化处理后的叶片表面喷涂厚度为0.10～0.50mm的NiCr 金属陶瓷涂层；
3 -1 -1
超音速火焰喷涂工艺参数为：氧气流量为5～30m·h ，丙烷流量为1000～3000L·h ，氮-1 -1
气流量为1000～3000L·h ，喷枪移动速度为200～600mm·s ，喷涂距离为100～400mm；
喷涂过程中应对叶片喷涂部位，采用红外线测温仪进行跟踪测温，记录喷涂时实测温度，保证叶片喷涂基体在喷涂过程中温度为100～300℃；喷涂过程中应维持喷涂工艺参数稳定，控制每遍涂层厚度为0.02～0.04mm。

汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺\n技术领域\n[0001] 本发明涉及材料科学技术领域，具体涉及一种汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺。\n背景技术\n[0002] 火力发电厂汽轮机通流部件(主要包括叶片、喷嘴、隔板等)是汽轮机系统的“心脏”，承担着将蒸汽流动能转换为有用功的重任。汽轮机通流部件，特别是末级动叶片，在运行过程中，会受到水蚀损伤而产生缺陷。汽轮机叶片水蚀是指在工作在湿蒸汽区的动叶片与汽流中夹带的二次水滴高速撞击，导致叶片表面材料损伤并剥离的现象。一般情况下，叶片发生水蚀的区域为叶顶进汽边和根部出汽边，其外观为蜂窝状，边缘为锯齿形，严重时还会出现缺口。水蚀损伤危害很大，尤其是叶根水蚀，严重时叶片会发生断裂，威胁整个机组热力系统的安全、可靠运行，大大降低电厂的经济效益，有效地修复这些水蚀损伤缺陷，并对汽轮机通流部件表面加以防护，是确保机组安全经济运行的关键技术措施。\n[0003] 针对汽轮机通流部件的水蚀损伤现象，国内外曾采用过如下技术措施进行修复与防护：\n[0004] (1)切除叶片水蚀部分，直接镶焊叶片合金片。具体方法为：用等离子切割机将冲蚀部分切除。采取钨极氩弧焊将整形的叶片合金片镶焊到叶片上，该方法较为简单，但未对材料升级，不能从根本上解决叶片的冲蚀问题。\n[0005] (2)直接堆焊叶片合金。具体方法为：首先将冲蚀部位用角向磨光机打磨掉。采取钨极氩弧焊将叶片合金堆焊至冲蚀部位，最后按叶片表面型线进行修磨，但其耐水蚀能力不强。\n[0006] (3)堆焊司太立合金。具体方法为：将水蚀部位磨掉，用叶片合金板将缺损补齐，然后在易冲蚀部位用钨极氩弧焊堆焊司太立合金。该方法效果良好，但司太立合金堆焊时容易形成冷裂纹或结晶裂纹，因此对焊接工艺控制要求更高，增加了焊接难度，同时由于司太立合金较贵，经济性不好。\n[0007] (4)镶焊硬质合金片。具体方法为：取钨极氩弧焊补焊冲蚀部位，然后将特制的司太立合金条沿易冲蚀的叶片边缘进行镶焊，该法相对较为简单有效，但这种方法存在着合金片与基材结合不牢、易早期脱落、焊层形状与叶型吻合不好以及钎焊质量不稳定等缺点。\n[0008] (5)直接镶焊有司太立合金片的耐蚀板条，然后与叶片对焊。这种方法简单，现场操作性强，但这种方法也存在着合金片与基材结合不牢、易早期脱落、钎焊质量不稳定等缺点。\n[0009] (6)激光熔覆再造修复技术。该方法是一种新型表面改性技术，它通过在叶片基材表面添加熔覆Ni基、Co基、Fe基自熔性合金粉末或金属陶瓷粉末材料，并利用高能量密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在叶片表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层，从而达到恢复叶片型线，强化表面的修复目的。由于熔覆层与金属基体呈现原子冶金结合，叶片表面能够获得高的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温和抗氧化等综合性能。\n[0010] 但激光熔覆再造修复技术也具有以下不足之处：\n[0011] ①由于熔覆层的开裂和基体的变形，激光熔覆工艺有待进一步完善；\n[0012] ②熔覆层表面不平整，后续机加工量较大，且合金层与基体的交界处易出现裂纹和孔洞等缺陷，给实际应用带来很大的困难；\n[0013] ③激光处理系统的固定资产及维护费用相对常规的修复技术来说比较昂贵，这就使得激光处理过的产品成本较高。这也是激光熔覆处理还没有大规模实际应用的主要原因之一。因此，激光熔覆修复应着力于提高使用性能，简化工序，提高生产率，降低能耗，节约贵重材料；\n[0014] ④目前修复工作大都采用一维激光熔覆方法，只能解决部分零件的修复问题。实际上，在生产中还有大量的复杂贵重设备需要三维激光熔覆修复，特别是不能移动且处于易腐蚀、易摩擦和易磨损工况条件下的大型设备需要现场修复，如大型火电站、水电站、核电站、轮船、军械、油田钻井、化工基地等，有待于开发适用于现场的激光再造修复技术。\n[0015] (7)电子束表面处理。采用电子束作为热源对汽轮机叶片进行表面处理，具有功率密度高、控制灵活、重复性好，能够精确控制表面温度和穿透深度等特点；同时是在真空条件下进行，对叶片金属保护特别好，可以获得较高的结合力和性能，从而保证质量。尤其是这种真空电子束物理合金沉积技术，可在叶片金属表面沉积指定成分的金属涂层，可使叶片金属表面改性，增加耐磨性、耐蚀性、耐热性，该项技术与一般通用工艺方法相比已显示出很大的优越性。电子束表面处理技术包括表面硬化、表面合金化、表面熔凝和表面熔敷等方法。具有能耗小、零件不易变形、可在工件精加工以后进行、生产率高等特点；用于只需局部区域强化的零件则更显示出其优越性。因此，对于叶片进汽边硬化防水蚀较为适宜。电子束表面处理的主要缺点是设备初次费用较大，另外由于采用真空室的原因，零件尺寸受到限制，现场修复适用性较差。\n[0016] (8)多弧-磁控溅射系统制备CNX/TiN复合纳米涂层。本方法使用多弧-磁控溅射系统，在叶片表面制成硬度较高的氮化碳和相对较软的氮化钛所组成的纳米超晶格涂层。该涂层一方面硬度较高，能抗击水滴冲击时的巨大应力，防止叶片表面发生塑性变形；\n另一方面涂层韧性较好，能防止水滴冲击时巨大应力引起的脆性断裂。同时涂层与叶片基体金属的结合强度也较高，抗水蚀性能较好。但设备较为复杂，操作性差，不适合现场修复。\n发明内容\n[0017] 本发明针对汽轮机通流部件普遍存在的水蚀损伤缺陷，提供一种汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，能现场在线恢复汽轮机通流部件损伤型线，制备汽轮机通流部件防水蚀涂层，提高汽轮机通流部件抵抗水蚀的能力，延长通流部件使用寿命，保障机组安全经济运行。\n[0018] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：\n[0019] 1)修复前采用直读式光谱仪现场鉴定通流部件材质，对叶片静频率、修复区域型线进行测试，按照测试数据，制作型线样板；\n[0020] 2)采用宏观检查、磁粉探伤或渗透探伤，检查叶片缺陷的分布状况及尺寸，并清理水蚀缺陷；\n[0021] 3)宏观检查及无损探伤复检，确认待修复区域缺陷已完全消除；\n[0022] 4)在待修复区域制备V形坡口，对V形坡口及其周围打磨干净，露出金属光泽，并用丙酮擦洗干净；\n[0023] 5)采用氧-乙炔中性焰对V形坡口进行焊前预热；\n[0024] 6)焊接时，将被焊叶片放置于水平位置，采用厚度为1～5mm的铜板作为衬底，与修复区域叶片背面贴紧固定；\n[0025] 7)焊接时采用多层多道堆焊修复，每道堆焊焊缝厚度为0.1～0.7mm，宽度为2～\n4mm；\n[0026] 8)焊后缓冷至100℃后立即进行焊后热处理或缓冷至室温进行超声波去应力消除焊缝残余应力；\n[0027] 9)依照型线样板对修复区域的叶片进行型线修磨；\n[0028] 10)采用超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层，喷涂材料选用含质量分数为20％的Ni、5％Cr和75％碳化铬构成的NiCr金属陶瓷粉末，粉末粒度为250～300目，选用超音速火焰喷涂设备，以超音速火焰喷涂工艺将NiCr金属陶瓷粉末直接喷涂到汽轮机通流部件表面，涂层厚度为0.10～0.50mm；\n[0029] 11)最后采用喷射雾化器在涂层外表面喷涂一层0.01～0.02mm的聚氨酯或丙烯酸基的高分子封孔剂对涂层进行封闭处理。\n[0030] 本发明的型线样板采用柔性薄铁皮制作；\n[0031] 焊前预热范围为坡口两侧各50mm，预热时火焰焰心距离工件12mm以上，均匀加热，采用接触式测温仪监控预热温度；\n[0032] 多层多道堆焊修复采用手工钨极氩弧焊堆焊修复；\n[0033] 焊接材料选用与通流部件同质的马氏体焊材或铁基奥氏体焊材、镍基奥氏体焊材，焊丝直径≤1.6mm；焊接设备：高频脉冲功能焊机。\n[0034] 步骤9)依照型线样板对修复区域的焊接部的叶片进行型线修磨，包括粗磨、细磨、精磨和抛光：\n[0035] 1)粗磨：采用角磨机对堆焊部位进行粗磨，打磨焊缝余高，修磨出叶片大致型线；\n[0036] 2)细磨：采用修磨工具，用旋转锉细磨堆焊区域，使叶片型线接近与原始状态；\n[0037] 3)精磨：采用修磨工具，用细砂轮精磨堆焊区域，并不断测量叶片型线进行修正，直至完全恢复叶片型线；\n[0038] 4)抛光：采用抛光头对叶片修磨部位进行抛光处理，消除叶片表面划痕。\n[0039] 步骤8)采用焊后热处理或超声波去应力消除焊缝残余应力分为以下情况：\n[0040] 叶片材质为2Cr13：焊接材料为ER410时在690～720℃进行焊后热处理；焊接材料为ER347时在600～620℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力；\n焊接材料为ERNiCr-3时在670～690℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力；\n[0041] 叶片材质为1Cr12Mo：焊接材料为ER410NiMo或ER347时在700～720℃进行焊后热处理；\n[0042] 叶片材质为1Cr11MoV：焊接材料为ER410NiMo时在710～730℃进行焊后热处理；\n焊接材料为ER347时在680～700℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力；\n[0043] 叶片材质为0Cr17Ni4Cu4Nb：焊接材料为ER630时在590～610℃进行焊后热处理；\n[0044] 所说的焊后热处理的时间为1～5小时，加热宽度为焊缝每侧30～60mm；\n[0045] 当叶片堆焊修复长度≤300mm，宽度≤40mm时，采用氧-乙炔中性焰进行焊后热处理；\n[0046] 当叶片堆焊修复区域＞300mm，宽度＞40mm时，采用叶片仿形热处理设备进行焊后热处理。\n[0047] 喷涂前对叶片静频率进行测试，宏观检查叶片表面是否存在缺陷，清洗叶片表面，除去叶片表面污垢，并用高温遮蔽胶带对叶片不喷涂区域进行遮蔽保护。\n[0048] 超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层包括以下步骤：\n[0049] 1)使用压力式喷砂法，采用粒度为10～50目的优质棕刚玉砂，对叶片喷涂区域进行粗糙、活化处理，使基体表面粗糙度达到Ra2～15um，彻底清除叶片表面氧化物、油脂、污物附着物，均匀粗糙活化；\n[0050] 2)使用喷枪将待喷涂叶片表面应预热至100～300℃，采用超音速火焰喷涂方法，在经除油、除锈、喷砂活化处理后的叶片表面喷涂厚度为0.10～0.50mm的NiCr金属\n3 -1\n陶瓷涂层；超音速火焰喷涂工艺参数为：氧气流量为5～30m·h ，丙烷流量为1000～-1 -1 -1\n3000L·h ，氮气流量为1000～3000L·h ，喷枪移动速度为200～600mm·s ，喷涂距离为100～400mm；喷涂过程中应对叶片喷涂部位，采用红外线测温仪进行跟踪测温，记录喷涂时实测温度，保证叶片喷涂基体在喷涂过程中温度为100～300℃；喷涂过程中应维持喷涂工艺参数稳定，控制每遍涂层厚度为0.02～0.04mm。\n[0051] 本发明针对汽轮机通流部件存在的水蚀损伤现象，采用手工钨极氩弧焊仿形堆焊修复汽轮机通流部件型线，超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层，实现现场汽轮机通流部件在线型线修复和大面积防护，延长汽轮机通流部件使用寿命的目的。本发明可在短时间内，实现大面积汽轮机通流部件的在线修复与防护，修复与防护后不改变汽轮机通流部件的振动特性、汽动特性、强度特性，具有现场可操控性强、被修复工件变形小、抗水蚀性能提高显著等优点，可以现场解决和改善在役电站汽轮机通流部件普遍存在的水蚀问题，提高机组运行安全性和效率，增加电厂经济效益。\n具体实施方式\n[0052] 本发明的具体过程如下：\n[0053] 1)修复前采用直读式光谱仪现场鉴定通流部件材质，对叶片静频率、修复区域型线进行测试，按照测试数据，制作型线样板，型线样板采用柔性薄铁皮制作，能真实反映汽轮机通流部件的空间型线；\n[0054] 2)采用宏观检查、磁粉探伤或渗透探伤，检查叶片缺陷的分布状况及尺寸，并采用手工机械方式清理水蚀缺陷；\n[0055] 3)宏观检查及无损探伤复检，确认待修复区域缺陷已完全消除；\n[0056] 4)在待修复区域制备V形坡口，坡口角度与叶片厚度有关，坡口制备原则是易于焊接操作，填充量少，对V形坡口及其周围打磨干净，露出金属光泽，并用丙酮擦洗干净；\n[0057] 5)采用氧-乙炔中性焰对V形坡口进行焊前预热；焊前预热范围为坡口两侧各\n50mm，预热时火焰焰心距离工件12mm以上，均匀加热，采用接触式测温仪监控预热温度；\n[0058] 6)焊接时，将被焊叶片放置于水平位置，采用厚度为1～5mm的铜板作为衬底，与修复区域叶片背面贴紧固定；\n[0059] 7)焊接时采用多层多道堆焊修复，每道堆焊焊缝厚度为为0.1～0.7mm，宽度为\n2～4mm；\n[0060] 焊接材料选用与通流部件同质的马氏体焊材或铁基奥氏体焊材、镍基奥氏体焊材，焊丝直径≤1.6mm；焊接设备：高频脉冲功能焊机；\n[0061] 8)焊后缓冷至100℃后立即进行焊后热处理或缓冷至室温进行超声波去应力消除焊缝残余应力；\n[0062] 焊接工艺参数及焊后热处理工艺参数见表1。\n[0063] 表1汽轮机叶片修复推荐焊接材料、焊接工艺参数及热处理参数\n[0064] \n[0065] 所说的焊后热处理的时间为1～5小时，加热宽度为焊缝每侧30～60mm；\n[0066] 当叶片堆焊修复长度≤300mm，宽度≤40mm时，采用氧-乙炔中性焰进行焊后热处理；\n[0067] 当叶片堆焊修复区域＞300mm，宽度＞40mm时，采用叶片仿形热处理设备进行焊后热处理；\n[0068] 当叶片材质为2Cr13：焊接材料为ER347或ERNiCr-3时可采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力，替代焊后热处理；\n[0069] 叶片材质为1Cr11MoV：焊接材料为ER347时可采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力，替代焊后热处理。\n[0070] 9)依照型线样板对修复区域的焊接部的叶片进行型线修磨；\n[0071] 包括粗磨、细磨、精磨和抛光：\n[0072] 粗磨：采用角磨机对堆焊部位进行粗磨，打磨焊缝余高，修磨出叶片大致型线；\n[0073] 细磨：采用修磨工具，用旋转锉细磨堆焊区域，使叶片型线接近与原始状态；\n[0074] 精磨：采用修磨工具，用细砂轮精磨堆焊区域，并不断测量叶片型线进行修正，直至完全恢复叶片型线；\n[0075] 抛光：采用抛光头对叶片修磨部位进行抛光处理，消除叶片表面划痕。\n[0076] 10)喷涂前对叶片静频率进行测试，宏观检查叶片表面是否存在缺陷，清洗叶片表面，除去叶片表面污垢，并用高温遮蔽胶带对叶片不喷涂区域进行遮蔽保护，采用超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层，喷涂材料选用含质量分数为20％的Ni、5％Cr和75％碳化铬构成的NiCr金属陶瓷粉末，粉末粒度为250～300目，喷涂方法选用超音速火焰喷涂设备配以超音速火焰喷枪，以超音速火焰喷涂工艺将NiCr金属陶瓷粉末直接喷涂到汽轮机通流部件表面，涂层厚度为0.10～0.50mm；\n[0077] 喷涂过程为：使用压力式喷砂法，采用粒度为10～50目的优质棕刚玉砂，对叶片喷涂区域进行粗糙、活化处理，使基体表面粗糙度达到Ra2～15um，彻底清除叶片表面氧化物、油脂、污物附着物，均匀粗糙活化；\n[0078] 使用喷枪将待喷涂叶片表面应预热至100～300℃，采用超音速火焰喷涂方法，在经除油、除锈、喷砂活化处理后的叶片表面喷涂厚度为0.10～0.50mm的NiCr金属陶瓷涂\n3 -1 -1\n层；超音速火焰喷涂工艺参数为：氧气流量为5～30m·h ，丙烷流量为1000～3000L·h ，-1 -1\n氮气流量为1000～3000L·h ，喷枪移动速度为200～600mm·s ，喷涂距离为100～400mm；\n喷涂过程中应对叶片喷涂部位，采用红外线测温仪进行跟踪测温，记录喷涂时实测温度，保证叶片喷涂基体在喷涂过程中温度为100～300℃；喷涂过程中应维持喷涂工艺参数稳定，控制每遍涂层厚度为0.02～0.04mm。\n[0079] 11)最后采用喷射雾化器在涂层外表面喷涂一层0.01～0.02mm的聚氨酯或丙烯酸基的高分子封孔剂对涂层进行封闭处理。\n[0080] 涂层质量检测：\n[0081] 1)对涂层进行外观检查，涂层表面应平整，色泽一致，不允许有起皮、鼓泡、脱落等缺陷，叶片无变形；\n[0082] 2)采用涂层测厚仪对涂层厚度进行检测，测得的涂层最小厚度不应小于涂层设计厚度，涂层厚度均匀；\n[0083] 3)采用自振频谱分析法对喷涂后叶片静频率进行测量，喷涂前后叶片频率应基本无变化；\n[0084] 4)在现场环境下，制备超音速火焰喷涂挂片试样，对涂层挂片试样进行实验室检测，检测内容包括：热震试验、显微硬度试验、孔隙率测试、结合强度试验、磨粒磨损试验、冲蚀磨损试验等。涂层性能指标为：涂层厚度宜为0.10～0.50mm，涂层结合强度≥70MPa，涂层在600℃，80次热震条件下，无裂纹、剥离或翘起，涂层显微硬度HV0.3≥900，涂层孔隙率≤1％，涂层具有优良的耐磨性能及抗冲蚀性能。\n[0085] 本发明提供了“手工氩弧焊堆焊修复技术”和“超音速火焰喷涂制备耐水蚀涂层技术”相结合的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺技术，能达到汽轮机通流部件型线修复和大面积防护的目的，修复与防护后汽轮机通流部件型线恢复良好、重量变化较小且分布均匀，不破坏汽轮机通流部件原有的振动特性、汽动特性和强度特性。制备的防水蚀涂层结合强度高，孔隙率低，硬度较基体提高显著，涂层均匀致密，抗热疲劳性能优良，耐磨性能耐水蚀性能优异，能大大延缓汽轮机通流部件服役寿命。本发明技术具有现场可操控性强、被修复工件变形小、耐水蚀性提高明显、可靠性高等特点和优点，可以现场解决和改善我国在役电站汽轮机通流部件普遍存在的水蚀问题，提高机组运行安全性和效率，增加电厂经济效益。\n[0086] 本发明制备的耐水蚀涂层具有以下显著特点：\n[0087] 1、优异的耐磨损性能\n[0088] 磨粒磨损性能试验采用的设备为根据美国ASTM-G65-71标准设计组装的橡胶轮磨粒磨损试验机进行，试验选用参数如表2所示。磨粒磨损性能采用被测试样磨损失重量进行评价。在一定的试验条件下，磨损失重量越小，说明被测试样耐磨粒磨损性能越好。试验采用三块60×25mm试样的平均值表征涂层的磨损失重。试验数据见表3。\n[0089] 表2磨粒磨损实验参数\n[0090] \n 类别 参数值\n 载荷/N 5，13\n 橡胶轮转速/r·min-1 60\n 橡胶轮直径/mm 220\n 磨料(棕刚玉)粒度/目 60、100\n 磨损时间/min 15\n[0091] 表3磨粒磨损试验结果\n[0092] \n[0093] 优异的耐冲蚀性能\n[0094] 试验中采用颗粒冲蚀磨损试验机，试验参数如表4所示。测试涂层的冲蚀磨损失重时，当在稳定冲蚀磨损阶段，被测试样的磨损失重与所用磨料的量成线性关系，因此，冲蚀磨损性能采用单位质量磨料所对应的被测试样冲蚀磨损失重量进行评价，在一定的试验条件下，失重量越小，说明被测涂层耐冲蚀磨损性能越好。试验采用三块60×45mm试样的平均值表征涂层的冲蚀磨损失重。试验数据见表5。\n[0095] 表4冲蚀磨损试验参数\n[0096]