CN112063957A - 用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法 - Google Patents

用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,所述方法包括,对发散冷却过渡段的待喷涂面进行粘结层喷涂,并控制单次喷涂厚度≤40μm,同时以与所述待喷涂面呈70‑90°夹角进行吹扫,获得含有粘结层的过渡段;在所述含有粘结层的过渡段的冷却通孔内填充弹性件,并进行陶瓷面层喷涂,完成热障涂层喷涂。本发明通过粘结层喷涂和陶瓷层喷涂过程同时控制,从而避免了冷却通孔堵塞,发散冷却过渡段工作时温度减低量为180‑220℃,可以顺利进行冷却。

Description

用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法
技术领域
本发明属于热障涂层制备技术领域,尤其涉及一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法。
背景技术
热障涂层(Thermal Barrier Coatings),简称TBC,属于表面工程领域,热障涂层由低热导率的陶瓷氧化物面层(YSZ)和金属粘结底层(CoNiCrAlY)组成,低导热率的陶瓷层主要起隔热的作用,金属粘结层起着改善基体抗氧化腐蚀的作用并提高陶瓷层与高温合金基体的结合力。
重型燃气轮机具有燃烧室、过渡段和透平,其中燃烧室和透平是燃气轮机组织燃烧和输出功率的关键部件,对整个燃气轮机的性能实现至关重要。过渡段设置在燃烧室的火焰筒与透平之间,起着组织流场的重要作用。火焰筒内燃料与一次空气混合燃烧,燃气温度高达2073~2273K,通过二次空气掺冷混合后经由过渡段组织进入透平工作,使燃气温度降低到透平进气温度设计值。随着新型透平叶片冷却技术的研究应用,透平进气温度大幅提高,300MW级F级燃机透平进气温度达到1700K,这一温度已远高于过渡段高温合金的承温极限,对过渡段的设计和制造提出了极高的要求。
冷却结合热障涂层(TBC)是提高燃气轮机过渡段的高温合金部件承温能力的必要手段,但是目前对于重型燃气轮机过渡段热障涂层,特别是具有发散冷却结构的过渡段热障涂层制备鲜有报导。如图1所示,发散冷却过渡段的表面布置有近3000个小孔径倾斜冷却通孔,并在内壁喷涂0.8-0.9mm厚的热障涂层(如图2)。然而,在热障涂层制备过程中,涂层不可避免地沉积在冷却孔边缘及内表面,导致孔径缩小,且孔形改变,从而改变冷却气流方向,进而影响发散冷却效果。特别是300MW级F级重型燃气轮机燃烧室发散冷却过渡段使用的大厚度涂层,极易发生堵孔现象,这给发散冷却过渡段的制造带来了极大困难。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层制备方法,使孔径通畅,冷却效果良好。
本发明提供了一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,所述方法包括,
对发散冷却过渡段的待喷涂面进行粘结层喷涂,并控制单次喷涂厚度≤40μm,同时以与所述待喷涂面呈70-90°夹角进行吹扫,获得含有粘结层的过渡段;
再所述含有粘结层的过渡段的冷却通孔内填充弹性件,并进行陶瓷层喷涂,完成热障涂层喷涂。
进一步地,所述吹扫气体到达所述待喷涂面的速率为10-30m/s,所述吹扫气体到达所述待喷涂面的压强为40-60N/cm2
进一步地,所述粘结层喷涂过程中,喷涂次数为6-10次,单次喷涂厚度为20-40μm,相邻两次喷涂时间间隔为0.5-1.5min,过渡段基体温度为60-90℃。
进一步地,所述粘结层的厚度为200-350μm,所述粘结层喷涂所用材料的粒径为22-45μm,所述粘结层喷涂所用材料由如下质量分数的化学组分组成:Ni:31-33%,Cr:20-22%,Al:7-9%,Y:0.35-0.65%,其余为Co及不可避免的杂质。
进一步地,所述粘结层喷涂所用材料由如下质量分数的化学组分组成:Ni:32%,Cr:21%,Al:8%,Y:0.5%,其余为Co和不可避免的杂质。
进一步地,所述陶瓷层喷涂过程中,喷涂温度为80-100℃,所述粘结层喷涂与所述陶瓷层的喷涂时间间隔<40min。
进一步地,所述陶瓷层的厚度为450-650μm,所述陶瓷层喷涂所用材料为离子球化后陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的粒径为10-130μm,所述陶瓷粉末为氧化钇稳定氧化锆,所述陶瓷粉末中,Y2O3的质量分数为7-9%,其余为ZrO2
进一步地,所述粘结层喷涂为大气等离子喷涂,所述陶瓷层喷涂为大气等离子喷涂。
进一步地,所述弹性硅胶钉为圆锥形硅胶钉,所述圆锥形硅胶钉的大头端设置在所述过渡段的待喷涂侧。
进一步地,所述方法还包括,
将所述完成热障涂层喷涂后的过渡段在850℃下保温10-20min,以去除所述硅胶钉。
本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明提供了一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,在粘结层喷涂的同时吹扫待喷涂面,由于沉积的冷却通孔边缘的粘结层无附着点,且其与相邻的粘结层之间的结合力较弱,因此,吹扫可以去除冷却通孔边缘的粘结层,同时不会损害过渡段其他位置的粘结层;并且在陶瓷层喷涂前向孔中插入胶钉,可以避免陶瓷层堵塞冷却通孔。通过粘结层喷涂和陶瓷层喷涂过程同时控制,避免了冷却通孔堵塞,从而保证发散冷却过渡段在实际使用过程中顺利进行冷却,使发散冷却过渡段工作时基体温度减低量达到180-220℃。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为用于重型燃气轮机发散冷却过渡段工作示意图(一);
图2为用于重型燃气轮机发散冷却过渡段工作示意图(二);
图3为本发明的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的喷涂方法步骤图;
图4为实施例1的过渡段粘结层喷涂前待喷涂面在冷却通孔处的表面形貌及深度方向的锥度照片;
图5为实施例1的完成陶瓷层喷涂后过渡段在冷却通孔处的表面形貌及深度方向的锥度照片;
图6为对比例1的过渡段粘结层喷涂前待喷涂面在冷却通孔处的表面形貌及深度方向的锥度照片;
图7为对比例1的完成陶瓷层喷涂后过渡段在冷却通孔处的表面形貌及深度方向的锥度照片;
图8为对比例2的过渡段粘结层喷涂前待喷涂面在冷却通孔处的表面形貌及深度方向的锥度照片;
图9为对比例2的完成陶瓷层喷涂后过渡段在冷却通孔处的表面形貌及深度方向的锥度照片。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,所述方法包括,
S1,对发散冷却过渡段的待喷涂面进行粘结层喷涂,并控制单次喷涂厚度≤40μm,同时以与所述待喷涂面呈70-90°夹角进行吹扫,获得含有粘结层的过渡段。
S2,在所述含有粘结层的过渡段的冷却通孔内填充弹性件,并进行陶瓷层喷涂,完成热障涂层喷涂。
过渡段基体一般为N263或GH4163镍基高温合金板材,其由如下质量分数的化学成分组成:Co:19-21%,Mo:5.6-6.1%,Cr:19-21%,Al:0.3-0.6%,Ti:1.9-2.4%,其余为Ni及不可避免的杂质。其中,过渡段基体的厚度为3-5mm,过渡段基体上的冷却通孔的直径为0.5-1.5mm,数量达3000个,冷却通孔与基体厚度方向的夹角为60°。由于热障涂层为由陶瓷粉末形成,其导电性较弱,而基体冷却通孔的加工采用电火花加工工艺制造,该工艺要求打孔材料必须导电,因此若采用先进行热障涂层喷涂再加工冷却通孔是不可行的,只能采用先进行冷却通孔加工,然后再进行热障涂层喷涂处理。
在粘结层喷涂的同时吹扫待喷涂面,并控制单次喷涂厚度,这样沉积的冷却通孔边缘的粘结层熔滴无附着点,仅可依靠不同熔滴之间的结合力,粘结层所用材料的熔滴较小,那么不同熔滴之间的接触面积小,并且熔滴之间的结合力为金属键,其键能小,因此,吹扫可以去除冷却通孔边缘的粘结层,同时不会损害过渡段其他位置的粘结层。本发明还在陶瓷层喷涂前向孔中插入胶钉,可以避免陶瓷层堵塞冷却通孔。通过粘结层喷涂和陶瓷层喷涂过程同时控制,从而避免了冷却通孔堵塞,使发散冷却过渡段可以顺利进行冷却。吹扫可采用压缩气体,本申请中吹扫角度是指气体与待喷涂面之间的非钝角,这个角度可以是锐角,也可以是直角。
另外,不可在喷涂粘结层时,使用胶钉插设于冷却通孔中,这是由于粘结层粉末熔滴密度高、喷涂速度更快,进而冲量大,极易嵌入到胶钉中,导致胶钉膨大。膨大后的胶钉会在冷却通孔周围形成阴影区,导致后续喷涂过程中的涂层材料无法附着,产生凹坑。作为本发明实施例的一种实施方式,所述吹扫气体到达所述待喷涂面的速率为10-30m/s,所述吹扫气体到达所述待喷涂面的压力为40-60N/cm2
作为本发明实施例的一种实施方式,所述粘结层喷涂过程中,喷涂次数为6-10次,单次喷涂厚度为20-40μm,相邻两次喷涂时间间隔为0.5-1.5min,过渡段基体温度为60-90℃。
每次喷涂厚度过厚,可能会导致吹扫效果不好;每次喷涂厚度过薄,喷涂效率低。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述粘结层的厚度为200-350μm,所述粘结层喷涂所用材料的粒径为22-45μm,所述粘结层喷涂所用材料由如下质量分数的化学组分组成:Ni:31-33%,Cr:20-22%,Al:7-9%,Y:0.35-0.65%,其余为Co及不可避免的杂质。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述粘结层喷涂所用材料由如下质量分数的化学组分组成:Ni:32%,Cr:21%,Al:8%,Y:0.5%,其余为Co和不可避免的杂质。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述陶瓷层喷涂过程中,喷涂温度为80-100℃,所述粘结层喷涂与所述陶瓷层的喷涂时间间隔<40min。
陶瓷层喷涂时采用多次喷涂,每次喷涂后使用千分尺测量厚度,满足要求后可以停止喷涂。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述陶瓷层的厚度为450-650μm,所述陶瓷层喷涂所用材料为离子球化后陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的粒径为10-130μm,所述陶瓷粉末为氧化钇稳定氧化锆,所述陶瓷粉末中,Y2O3-ZrO2的质量分数为7-9%。
由于陶瓷粉末粒径较大,因此其喷涂中形成的熔滴也较大,那么不同熔滴之间的接触面积大些,并且熔滴中的结合键为离子键,其键能比结合层的金属键大,因此,在热障涂层喷涂过程中,加入吹扫也难以避免冷却通孔的堵塞。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述弹性件为圆锥形硅胶钉,所述圆锥形硅胶钉的大头端设置在过渡段的待喷涂侧。硅胶钉露出涂层的高度<热障涂层厚度的60%,且露出部分的投影面积<冷却通孔的与水平面形成的截面积。
本发明中热障涂层包括粘结层和陶瓷层。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述粘结层喷涂为大气等离子喷涂,所述陶瓷层喷涂为大气等离子喷涂。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述方法还包括,
将所述完成热障涂层喷涂后的过渡段在850℃下保温10-20min,以去除硅胶钉。弹性硅胶钉在高温下熔化,且不会影响过渡段。保温后用压缩空气吹扫冷却通孔,去除弹性硅胶钉的灰烬;然后采用金刚石磨针对过渡段的喷涂面冷却通气孔进行打磨,磨针的直径可以为0.6mm,以获得光滑的气孔。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述对发散冷却过渡段进行粘结层喷涂,包括,
对所述发散冷却过渡段进行喷砂处理,所述喷砂压力为0.2-0.4MPa,所述喷砂距离为250-350mm;
对所述喷砂处理后的过渡段进行粘结层喷涂。
粘结层喷涂前,将过渡段置于喷涂台上,注意转移和装夹过程不能用手碰喷砂面,且装好后用压缩空气吹扫待喷涂面。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述喷砂材料为刚玉粉,所述刚玉粉的粒径为36-40目。
作为本发明实施例的一种实施方式,所述喷砂处理后的过渡段的粗糙度为5.5-7.5μm。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本发明的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法进行详细说明。
实施例1
喷砂:使用酒精对过渡段工件的表面进行擦拭清洁,然后将工件装夹在喷砂台上对待喷涂面进行喷砂,喷砂材料选用40目白刚玉粉,喷砂气压为0.3MPa,喷砂距离为300mm,喷砂结束后,工件表面的粗糙度为7.0μm。
粘结层喷涂:将喷砂后的工件夹装在喷涂台上,用压缩空气吹扫待喷涂面,然后用大气等离子喷涂内孔喷枪,控制基体温度为84℃,对工件喷涂厚度为230μm的粘结层,其中粘结层喷涂分6次进行,每次喷涂厚度为35μm,相连两次喷涂间隔为0.5min,喷涂过程吹扫气随喷枪移动,吹扫气气压为0.4MPa,喷涂所用材料组成为:Co-(31-33)%Ni-(20-22)%Cr-(7-9)%Al-(0.35-0.65)%Y,其粒径为22-45μm。
陶瓷层喷涂:粘结层喷涂结束后,向每一个冷却通孔中塞入锥形弹性硅胶钉,距离粘结层喷涂结束25min,开始用大气等离子喷涂内孔喷枪喷涂陶瓷层,共喷涂16次,喷涂总厚度为500μm。
后处理:陶瓷层喷涂结束后,将工件放入高温炉中,在850℃下保温15min,烧去胶钉;再用压缩空气吹扫,去除胶钉灰烬;用小头直径为0.6mm的圆锥形金刚石磨针打磨工件喷涂面的气孔,以获得光滑的气孔形貌。
实施例2
喷砂:使用酒精对过渡段工件的表面进行擦拭清洁,然后将工件装夹在喷砂台上对待喷涂面进行喷砂,喷砂材料选用36目白刚玉粉,喷砂气压为0.3MPa,喷砂距离为300mm,喷砂结束后,工件表面的粗糙度为6.0μm。
粘结层喷涂:将喷砂后的工件夹装在喷涂台上,用压缩空气吹扫待喷涂面,然后用大气等离子喷涂内孔喷枪,控制基体温度为90℃,对工件喷涂厚度为250μm的粘结层,其中粘结层喷涂分6次进行,每次喷涂厚度为40μm,相连两次喷涂间隔为1min,喷涂过程吹扫气随喷枪移动,吹扫气气压为0.4MPa,喷涂所用材料组成为:Co-(31-33)%Ni-(20-22)%Cr-(7-9)%Al-(0.35-0.65)%Y,其粒径为22-45μm。
陶瓷层喷涂:粘结层喷涂结束后,向每一个冷却通孔中塞入锥形弹性硅胶钉,距离粘结层喷涂结束20min,开始用大气等离子喷涂内孔喷枪喷涂陶瓷层,共喷涂18次,喷涂总厚度为550μm。
后处理:陶瓷层喷涂结束后,将工件放入高温炉中,在850℃下保温15min,烧去胶钉;再用压缩空气吹扫,去除胶钉灰烬;用小头直径为0.6mm的圆锥形金刚石磨针打磨工件喷涂面的气孔,以获得光滑的气孔形貌。
实施例3
喷砂:使用酒精对过渡段工件的表面进行擦拭清洁,然后将工件装夹在喷砂台上对待喷涂面进行喷砂,喷砂材料选用40目白刚玉粉,喷砂气压为0.4MPa,喷砂距离为300mm,喷砂结束后,工件表面的粗糙度为5.5μm。
粘结层喷涂:将喷砂后的工件夹装在喷涂台上,用压缩空气吹扫待喷涂面,然后用大气等离子喷涂内孔喷枪,控制基体温度为85℃,对工件喷涂厚度为270μm的粘结层,其中粘结层喷涂分9次进行,每次喷涂厚度为30μm,相连两次喷涂间隔为0.5min,喷涂过程吹扫气随喷枪移动,吹扫气气压为0.3MPa,喷涂所用材料组成为:Co-(31-33)%Ni-(20-22)%Cr-(7-9)%Al-(0.35-0.65)%Y,其粒径为22-45μm。
陶瓷层喷涂:粘结层喷涂结束后,向每一个冷却通孔中塞入锥形弹性硅胶钉,距离粘结层喷涂结束30min,开始用大气等离子喷涂内孔喷枪喷涂陶瓷层,共喷涂18次,喷涂总厚度为550μm。
后处理:陶瓷层喷涂结束后,将工件放入高温炉中,在850℃下保温15min,烧去胶钉;再用压缩空气吹扫,去除胶钉灰烬;用小头直径为0.6mm的圆锥形金刚石磨针打磨工件喷涂面的气孔,以获得光滑的气孔形貌。
实施例4
喷砂:使用酒精对过渡段工件的表面进行擦拭清洁,然后将工件装夹在喷砂台上对待喷涂面进行喷砂,喷砂材料选用40目白刚玉粉,喷砂气压为0.4MPa,喷砂距离为250mm,喷砂结束后,工件表面的粗糙度为7.5μm。
粘结层喷涂:将喷砂后的工件夹装在喷涂台上,用压缩空气吹扫待喷涂面,然后用大气等离子喷涂内孔喷枪,控制基体温度为90℃,对工件喷涂厚度为320μm的粘结层,其中粘结层喷涂分10次进行,每次喷涂厚度为32μm,相连两次喷涂间隔为0.5min,喷涂过程吹扫气随喷枪移动,吹扫气气压为0.4MPa,喷涂所用材料组成为:Co-(31-33)%Ni-(20-22)%Cr-(7-9)%Al-(0.35-0.65)%Y,其粒径为22-45μm。
陶瓷层喷涂:粘结层喷涂结束后,向每一个冷却通孔中塞入锥形弹性硅胶钉,距离粘结层喷涂结束20min,开始用大气等离子喷涂内孔喷枪喷涂陶瓷层,共喷涂18次,喷涂总厚度为580μm。
后处理:陶瓷层喷涂结束后,将工件放入高温炉中,在850℃下保温15min,烧去胶钉;再用压缩空气吹扫,去除胶钉灰烬;用小头直径为0.6mm的圆锥形金刚石磨针打磨工件喷涂面的气孔,以获得光滑的气孔形貌。
对比例1
对比例1提供了一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其以实施例1为参考,与实施例1的区别在于在粘结层喷涂和陶瓷层喷涂中均采用吹扫,且吹扫角度为30℃,且在陶瓷层喷涂前并未加设硅胶钉。
对比例2
对比例2提供了一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其以实施例1为参考,与实施例1的区别在于在粘结层喷涂和陶瓷层喷涂中均加设胶钉。
对采用实施例1-4以及对比例1-2的喷涂方法完成喷涂的重型燃气轮机发散冷却过渡段冷却通孔进行堵塞情况统计,统计结果如表1所示。并将实施例1-4以及对比例1-2喷涂后的重型燃气轮机发散冷却过渡段用于重型燃气轮机中,燃烧室温度为1430℃,其工作过程中过渡段的温度降低量如表1所示。
表1
Figure BDA0002691986460000081
表1中,过渡段基体温度降低量是指燃烧室温度与过渡段基体温度的差值。
由表1可知,实施例1-4的喷涂方法,过渡段冷却通孔的堵塞率为0%,将其用于燃气轮机,工作时过渡段基体的温度降低量为180-220℃。对比例1的喷涂方法,过渡段冷却通孔的堵塞率为40%,工作时过渡段基体的温度降低量为120℃;对比例2的喷涂方法,过渡段冷却通孔的堵塞率为20%,工作时过渡段基体的温度降低量为150℃,这是由于胶钉膨胀使得待喷涂面在冷却通孔的附近未喷涂涂层形成了凹坑,在高温工作环境下,凹坑出现氧化,且高速的燃气气流会对凹坑出冲蚀,加速了过渡段基体的高温氧化和腐蚀,从而基体被破坏。
本发明提供了一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,在粘结层喷涂的同时吹扫待喷涂面,由于沉积的冷却通孔边缘的粘结层无附着点,且其与相邻的粘结层之间的结合力较弱,因此,吹扫可以去除冷却通孔边缘的粘结层,同时不会损害过渡段其他位置的粘结层;并且在陶瓷层喷涂前向孔中插入胶钉,可以避免陶瓷层堵塞冷却通孔。通过粘结层喷涂和陶瓷层喷涂过程同时控制,从而避免了冷却通孔堵塞,使发散冷却过渡段可以顺利进行冷却。本发明中粘结层喷涂与陶瓷层喷涂均采用相同的大气等离子喷涂设备制备,实际制备过程中只需切换送粉器,即可进行两种涂层的喷涂,大大节约了时间成本;在粘结层喷涂后,进行冷却通孔遮避,避免了喷砂、粘结层喷涂对遮蔽物的影响,可获得均匀且气孔周围形貌良好的涂层;遮蔽物采用高弹性硅胶钉,可以通过高温烧除,简化了遮蔽物去除步骤。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述方法包括,
对发散冷却过渡段的待喷涂面进行粘结层喷涂,并控制单次喷涂厚度≤40μm,同时以与所述待喷涂面呈70-90°夹角进行吹扫,获得含有粘结层的过渡段;
在所述含有粘结层的过渡段的冷却通孔内填充弹性件,并进行陶瓷层喷涂,完成热障涂层喷涂。
2.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述吹扫气体到达所述待喷涂面的速率为10-30m/s,所述吹扫气体到达所述待喷涂面的压强为40-60N/cm2
3.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述粘结层喷涂过程中,喷涂次数为6-10次,单次喷涂厚度为20-40μm,相邻两次喷涂时间间隔为0.5-1.5min,过渡段基体温度为60-90℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述粘结层的厚度为200-350μm,所述粘结层喷涂所用材料的粒径为22-45μm,所述粘结层喷涂所用材料由如下质量分数的化学组分组成:Ni:31-33%,Cr:20-22%,Al:7-9%,Y:0.35-0.65%,其余为Co及不可避免的杂质。
5.根据权利要求4所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述粘结层喷涂所用材料由如下质量分数的化学组分组成:Ni:32%,Cr:21%,Al:8%,Y:0.5%,其余为Co和不可避免的杂质。
6.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述陶瓷层喷涂过程中,喷涂温度为80-100℃,所述粘结层喷涂与所述陶瓷层的喷涂时间间隔<40min。
7.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述陶瓷层的厚度为450-650μm,所述陶瓷层喷涂所用材料为离子球化后陶瓷粉末,所述陶瓷粉末的粒径为10-130μm,所述陶瓷粉末为氧化钇稳定氧化锆,所述陶瓷粉末中Y2O3的质量分数为7-9%。
8.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述粘结层喷涂为大气等离子喷涂,所述陶瓷层喷涂为大气等离子喷涂。
9.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述弹性件为圆锥形硅胶钉,所述圆锥形硅胶钉的大头端设置在所述过渡段的待喷涂侧。
10.根据权利要求1所述的一种用于重型燃气轮机发散冷却过渡段的热障涂层喷涂方法,其特征在于,所述方法还包括,
将所述完成热障涂层喷涂后的过渡段在850℃下保温10-20min,以去除所述硅胶钉。
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