CN113997011B

CN113997011B - 一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法

Info

Publication number: CN113997011B
Application number: CN202111144722.0A
Authority: CN
Inventors: 高嵩; 胡锋涛; 黄文选; 张开亮; 卫东升
Original assignee: China Resources Power Hubei Co Ltd
Current assignee: China Resources Power Hubei Co Ltd
Priority date: 2021-09-28
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2023-06-06
Anticipated expiration: 2041-09-28
Also published as: CN113997011A

Abstract

本发明公开了一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，包括如下步骤：对汽轮机椭圆瓦轴承中的轴承球面垫块用于与轴承支架接触的第一接触表面，以及所述轴承支架用于与所述轴承球面垫块接触的第二接触表面进行表面清理处理；对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行黑化处理；对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行高能密度热处理；对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理。通过本发明实现对汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤进行有效的缓解和抑制。

Description

一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法

技术领域

本发明涉及汽轮机设备技术领域，具体涉及一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法。

背景技术

汽轮机也称蒸汽透平发动机，是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。随着现代大容量汽轮机机组的不断增加,汽轮机轴承的承载不断加大,椭圆瓦轴承以其结构简单,能承重载,稳定性好,检修方便的特点越来越多地应用在大型汽轮机机组。但随着机组服役时间增长随之而来的机组振动问题日渐突出，为解决机组轴承振动问题，多次停运机组轴承解体检修时发现轴承球面垫块及轴承支架部位腐蚀损伤情况极为严重。因轴承支架、球形垫块损伤频繁，检修周期约为6个月，不仅影响机组的安全性，检修周期过短也增加了设备检修成本。

发明内容

本发明的目的是设计一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，使其实现对汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤进行有效的缓解和抑制。

为实现上述目的，本发明提供一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，包括如下步骤：

对汽轮机椭圆瓦轴承中的轴承球面垫块用于与轴承支架接触的第一接触表面，以及所述轴承支架用于与所述轴承球面垫块接触的第二接触表面进行表面清理处理；

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行黑化处理；

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行高能密度热处理；

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理。

优选地，所述对汽轮机椭圆瓦轴承中的轴承球面垫块用于与轴承支架接触的第一接触表面，以及所述轴承支架用于与所述轴承球面垫块接触的第二接触表面进行表面清理处理的步骤中，包括如下步骤：

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行喷砂，选用白刚玉粗喷，喷砂的压力控制在0.45Mpa以下，直至去除所述第一接触表面以及所述第二接触表面的锈斑；

利用丙酮溶液对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行清洗。

优选地，所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行黑化处理的步骤中，包括如下步骤：

将吸光涂层涂覆在所述第一接触表面以及所述第二接触表面上；其中，所述吸光涂层为二氧化硅，所述吸光涂层的涂层厚度小于等于10微米。

优选地，所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行高能密度热处理的步骤中，包括如下步骤：

设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；

根据所述工艺参数对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行激光热处理。

优选地，所述激光功率为1500-3000W,所述光斑直径为1.3-1.7mm，所述光斑间距为1.3-1.7mm，所述扫描速度为1800-2200mm/s，所述跳转速度为1800-2200mm/s，所述打点延时时间为7-13ms。

优选地，所述激光功率为2500W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms。

优选地，所述激光热处理是基于气体激光器的激光感应复合熔覆系统。

优选地，所述激光热处理时的激光束保持垂直照射在所述第一接触表面以及所述第二接触表面上。

优选地，所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理的步骤中，包括如下步骤：

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理，直至所述第一接触表面以及所述第二接触表面光滑。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

通过对汽轮机椭圆瓦轴承中的轴承球面垫块用于与轴承支架接触的第一接触表面，以及所述轴承支架用于与所述轴承球面垫块接触的第二接触表面进行高能密度处理获得更细的马氏体组织，从而获得比原来更高的强度和硬度，从而提高微动磨损抗力。可在不改变汽轮机轴承原有材质、结构及不损失原有性能的前提下有效降低因微动磨损而引起的腐蚀损伤所带来的负面影响。

同时高能密度处理具有自动化程度较高，硬化层深度和硬化面积可控性好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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他的附图。

图1为本发明用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法的实施例的工艺流程图；

图2为本发明实施例的工艺试块加工面横截面的抛光态金相结构图；

图3为本发明实施例的工艺试块加工面横截面的侵蚀态金相结构图；

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中汽轮机椭圆瓦轴承的轴承球面垫块以及轴承支架腐蚀损伤严重的情况，本发明人对其腐蚀损伤面积形貌进行分析，具体特点如下：

(1)损伤部位表面粗糙，牢固粘结薄层粉末，呈黑褐色。

(2)轴承支架的损伤部位的边角处有较密集坑点，坑底裸露，呈现金属亮色，前后边缘有轻微磨压痕迹。

(3)轴承球面垫块的损伤部位整体呈黑褐色，粗糙有粘结牢固的薄层粉末，边缘发亮，有密集坑点，局部有磨压痕迹。

根据上述腐蚀损伤面积进行原因分析：

1、材质复核

轴承球形垫块材质为20CrMoA-1(S355J2G3)低合金钢，轴承支架材质为EN-GJS-400-15U球墨铸铁。

现场对轴承球形垫块以及轴承支架接触面进行硬度检测，结果为轴承球形垫块硬度为188～194HBHLD，轴承支架硬度为169～174HBHLD。参考GB/T1348-2009《球墨铸铁件》标准中对QT400-15要求为120～180HB，检测结果符合标准要求。

现场光谱检测，轴承球形垫块材质为Cr-Mo钢，轴承支架材质为碳钢类。从光谱检测结果看，未见明显异常。

2、润滑油腐蚀排查分析

根据设计规范，轴承支架与轴承球形垫块均安装在轴承润滑油方箱内。轴承支架与轴承球形垫块为直接接触，当接触面存在缝隙时，会有少量润滑油进入、沾染。经光谱检测，球形垫块材质为20CrMoA-1(S355J2G3)低合金钢，轴承支架材质为EN-GJS-400-15U球墨铸铁，材质本身的耐蚀性不高。虽然汽轮机润滑油中添加有防锈剂，正常情况下，可在金属表面形成防护膜，减缓金属锈蚀。但当油质劣化超标时，油中的水分、溶氧、酸性物质等可引起电化学腐蚀作用。

因此，对润滑油的腐蚀性进行了排查分析。首先，电厂定期监督检测的水分、酸值、颗粒度等指标均良好。检测报告显示，润滑油运动粘度、破乳化度、酸值合格，液相锈蚀试验结果为无锈。

分析认为，润滑油油质无明显异常，锈蚀试验合格，结合轴承与转子其他油润滑部位均无明显腐蚀，判断油液腐蚀性对接触面损伤的影响不大。润滑油引起的电化学腐蚀，不是损伤的首发、主要因素，可与磨损等其他因素伴生。

3、电腐蚀排查分析

电腐蚀是指由于电流的通过造成接触表面材料的移失。一般在静电荷或磁场作用下，轴颈与轴承之间电位差升高，局部击穿油膜电弧放电，电腐蚀特征外观是电弧放电留下的细小环形凹坑，直径一般＜100μm。

对于轴承支架与轴承球形垫块接触面，两者属于金属直接接触表面，正常情况下没有电位差，局部短路或击穿放电，造成电腐蚀的可能不大。接触面损伤的外观形貌为减薄下凹、粉状锈蚀产物沉积，亦与电腐蚀特征形貌不同。

分析认为，轴承支架与轴承球形垫块接触面发生电腐蚀，并导致损伤的可能性不大。

4、微动损伤分析

微动损伤，又称微动摩擦腐蚀，是粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、材料疲劳综合损伤的结果，电化学腐蚀作用不强的情况下，主要包括微动磨损和微动疲劳两种破坏机制。微动损伤的工程实例较为常见，例如机件间的接合(配合)部位、过盈配合联接、轴承、钢丝绳等，都会因微动作用导致不同程度的微动损伤。

微动是相互接触表面发生的极小幅度的往复运动或振动，通常存在于近似“静止”的机械配合件之中，位移幅度在微米级，一般≤200μm。据确认，轴承支架与轴承球形垫块接触部位微米级的振动是存在的，最大约为120μm，平均约为70μm。

微动损伤的主要特征有：金属磨损产生氧化物粉末，即“粉状锈蚀”；一个或两个配合面材料损失(减薄)；损伤区出现“微动斑”，其内集结着已压合的金属氧化物。损伤区有无“微动斑”是区分通常的腐蚀磨损与微动损伤的主要标志。“微动斑”的形成有助于疲劳裂纹萌生，其上裂纹产生、扩展，闭合后表层碎屑脱离，形成下凹坑和麻点。结合轴承支架与轴承球形垫块的损伤形貌：损伤区域有黑褐色粉末，受压粘结形成“微动斑”，且明显减薄下凹，与微动损伤特征高度一致。损伤部位的边缘出现密集坑点，坑底裸漏，呈金属亮色，局部有磨压痕迹，应与边缘部位可能存在少量油液进出冲刷，该处产生的氧化物粉末易于排出有关。

综合上述轴承支架与轴承球形垫块接触面的工况特点、损伤部位形貌分析：接触面存在微动损伤。

根据上述，在得知轴承支架与轴承球面垫块腐蚀损伤的主要原因是微动损伤后，为了解决微动损伤的技术问题，本发明人得出了以下几个初步解决方案：

(1)增加压力

适当增加轴承支架与轴承球面垫块之间的法向压力以降低微动位移振幅，从而达到减缓损伤的效果。需要指出的是，法向压力的增加应以机构所承受的强度为限，同时，压力的增加会带来局部接触应力增大，在振动环境下局部疲劳应力随之增大，增加了微动裂纹萌生的危险。故，不应以减轻或消除了接触面的磨损的代价来降低疲劳寿命。

(2)降低切向刚度

在微动位移一定的情况下，增加接触面的柔度意味着弹性变形承受能力增强，部分甚至全部微动振幅可被接触面处的弹性变形吸收，使微动处于弹性调节状态。在实际工作中，接触配合处插入一个比母体软的夹层如橡胶垫片就能有效地降低相对滑移，减轻微动破坏。当然，夹层的强度和寿命是受制约的因素之一，而且配合面处是否允许使用垫片也要根据具体情况而定。由于轴承支架和轴承球形垫块之间设计为球面接触，不更换材料的前提下，增加夹层难以实现。

(3)改变结构设计

通过改变结构设计，以改变接触面处的压力分布、结合接触模式或接触面的刚度，从而减低微动磨损。但是由于改变轴承支架和轴承球形垫块整体结构，需原设计单位进行重新设计，难度较大。

(4)材料的选用和匹配

接触材料的合理选用和匹配对减缓微动失效有较大作用。在能满足结构强度的条件下，选择柔性较好、变形量大的材料能有效吸收相对滑动，从而产生减轻表面破坏的作用；选择硬度大、疲劳强度高的材料，能有效地减轻微动的磨损及抑制裂纹的萌生和扩展；另外，经过材料的合理选配，利用微动初期产生的少量第三体进行自润滑也可达到减缓接触材料进一步损伤的目的。但是改变轴承支架和轴承球形垫块的材质，需原设计单位进行重新设计、选材，难度较大。

(5)降低摩擦系数

一个减缓微动破坏的有效措施就是降低摩擦系数(摩擦力)，而摩擦系数的减小可通过润滑的方式来实现。从物理状态分析，润滑有固体(聚合物薄膜夹层、MoS2)、半固体(如润滑脂)和液体(如油、水)三种，微动破坏的减缓程度主要取决于润滑介质在接触面处的耐久性。对于像薄膜夹层、MoS 2涂层很容易在交变摩擦力作用下遭到硬化、剪切破坏。对于润滑脂和油，由于微动不同于常见的滑动和滚动。它的滑移速度极低(例如，振幅为25μm，频率为100Hz的微动其滑移速度也不过为10mm/s)，因此很难形成有效动力润滑；相反，微动初期具有自我清洗作用，可以很快清除边界润滑膜，并在微动过程中，油可以渗透到微裂纹中从而加速表面磨损。只有当滑移幅度超过一定值时，润滑才能有效减缓微动磨损。当然在不同润滑条件下，微动初期的摩擦系数很低.通常小于0.1，接触表面能得到充分保护，其潜伏期长短与润滑介质密切相关。由于轴承支架和轴承球形垫块之间设计靠润滑油进行润滑。两者之间是球面接触，局部增加薄膜夹层、MoS2、润滑脂等不现实，第一可能会污染整个润滑油，第二效果难以长期保持。

(6)增加接触表面强度

通过表面处理方法，如物理(激光、离子注入等改变表层微观结构的硬化技术)、化学(渗碳、渗氮、碳氮共渗、表面淬火等表面硬化技术，渗硫、磷化等表面润滑技术)、机械(喷丸、滚压等增加表面残余应力)的工艺方法使材料表面获得特殊的成分、组织结构与性能，以提高耐磨性、抗疲劳性能。试验证明，大部分表面改性技术对提高抗微动损伤的非常有效，从原理上具有可行性。

根据上述，在确定了通过增加接触表面强度以提高抗微动损伤的主方向后，对增加接触表面强度的途径进行选择：

目前，表面强化处理主要有两种途径，一是表面热处理即通过渗碳、渗氮、碳氮共渗等方法；二是高能密度处理表面技术。

途径一优点是成本低、效率高，可同时处理大批量、尺寸较大工件。缺点主要有以下：工件需在热处理炉内进行整体处理，对基体性能会存在一定影响；尤其是复杂形状的工件出现变形的几率大；球墨铸铁处理表面开裂风险大，含碳量低的低合金钢表面硬度上升空间有限；表面硬度提升范围控制难度较大；工艺试验流程复杂、周期长。

途径二优点是效率高、表面质量优良、表面硬度提升范围可控，不影响基体的性能。缺点是能量密度集中，球墨铸铁中位于接触表面石墨球可能会出现烧损而产生表面微坑；受加工宽度限制，加工重合区存在一定宽度的软化区。

经综合分析后，方案二通过高能密度处理表面技术对接触面分别进行处理，可操作性较强，通过提升表面硬度，达到提高表面耐磨性目的，尽量抑制和控制接触面磨损。因此，最终确定利用高能密度处理表面技术以抑制汽轮机椭圆轴承腐蚀损伤。

要说明的一点是，以上问题分析以及解决方案思考过程均属于本发明人的智慧结晶，也是本发明的发明点之一。在评价创造性过程中，也应当将上述问题分析以及解决方案思考过程列入评价范围。

下面对利用高能密度处理表面技术的主要过程进行具体说明：

本发明公开了一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，包括如下步骤：

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行黑化处理；

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理。

通过本实施例，对汽轮机椭圆瓦轴承中的轴承球面垫块用于与轴承支架接触的第一接触表面，以及所述轴承支架用于与所述轴承球面垫块接触的第二接触表面进行高能密度处理，利用激光束淬火获得更细的马氏体组织，从而获得比原来更高的强度和硬度，从而提高微动磨损抗力。可在不改变汽轮机轴承原有材质、结构及不损失原有性能的前提下有效降低因微动磨损而引起的腐蚀损伤所带来的负面影响。同时高能密度处理具有自动化程度较高，硬化层深度和硬化面积可控性好的优点。

另外，申请人需要强调的一点是，基于上述通过对第一接触面以及第二接触面进行高能密度处理以获得更高的强度和硬度的原理，也可对汽轮机椭圆轴承的其他存在微动损伤的表面进行高能密度处理以获得更高的强度和硬度，这对本领域的技术人员来说是无需付出创造性劳动即可得到的，也应当属于本申请的保护范围。

具体的，所述对汽轮机椭圆瓦轴承中的轴承球面垫块用于与轴承支架接触的第一接触表面，以及所述轴承支架用于与所述轴承球面垫块接触的第二接触表面进行表面清理处理的步骤中，包括如下步骤：

如此设置，先通过喷砂去除第一接触表面以及第二接触表面的锈斑，在利用丙酮溶液对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行清洗，以清洗比较难洗的有机试剂。

具体的，所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行黑化处理的步骤中，包括如下步骤：

如此设置，通过在所述第一接触表面以及所述第二接触表面涂覆一层吸光涂层，以增强所述第一接触表面以及所述第二接触表面的吸光效率，提高高能密度处理的效果。

具体的，所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行高能密度热处理的步骤中，包括如下步骤：

如此设置，激光热处理，也称激光淬火或激光相变硬化，是以高能量激光束快速扫描工件，使被照射的金属或合金表面温度以极快速度升高到相变点以上，激光束离开被照射部位时，由于热传导作用，处于冷态的基体使其迅速冷却而进行自冷淬火，得到较细小的硬化层组织，硬度一般高于常规淬火硬度。处理过程中工件变形极小，适用于其他淬火技术不能完成或难以实现的某些工件或工件局部部位的表面强化。

具体的，所述激光功率为1500-3000W,所述光斑直径为1.3-1.7mm，所述光斑间距为1.3-1.7mm，所述扫描速度为1800-2200mm/s，所述跳转速度为1800-2200mm/s，所述打点延时时间为7-13ms。

具体的，所述激光热处理是基于气体激光器的激光感应复合熔覆系统。其中，所述激光热处理时的激光束保持垂直照射在所述接触表面上。

具体的，所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理的步骤中，包括如下步骤：

如此设置，由于在激光束的高能量扫过的范围内，所述第一接触表面以及所述第二接触表面上会因烧损在表面形成浅圆形坑。基于此，可通过在高能密度处理后对其进行抛光处理，达到去除微坑且保证表面强化效果的作用。

下面，采用与轴承支架相同材质的球墨铸铁作为工艺试块，根据上述用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法对工艺试块进行实施例1-8：

实施例1：

步骤S1：对工艺试块的表面进行表面清理处理；其中，所述表面清理处理包括先对工艺试块的表面进行喷砂，选用白刚玉粗喷，喷砂的压力控制在0.45Mpa，直至去除工艺试块表面的锈斑；再利用丙酮溶液对工艺试块的表面进行清洗。

步骤S2：对工艺试块的表面进行黑化处理；其中，所述黑化处理包括将吸光涂层涂覆在工艺试块的表面上；其中，所述吸光涂层为二氧化硅，所述吸光涂层的涂层厚度等于10微米。

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为1500W,所述光斑直径为1.3mm，所述光斑间距为1.3mm，所述扫描速度为1800mm/s，所述跳转速度为1800mm/s，所述打点延时时间为7ms。

步骤S4：对工艺试块的表面进行抛光处理，直至工艺试块的表面光滑。

实施例2：

步骤S1：对工艺试块的表面进行表面清理处理；其中，所述表面清理处理包括先对工艺试块的表面进行喷砂，选用白刚玉粗喷，喷砂的压力控制在0.45Mpa，直至去除工艺试块的表面的锈斑；再利用丙酮溶液对工艺试块的表面进行清洗。

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为3000W,所述光斑直径为1.7mm，所述光斑间距为1.7mm，所述扫描速度为2200mm/s，所述跳转速度为2200mm/s，所述打点延时时间为13ms。

实施例3：

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为1800W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms。

实施例4：

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为2100W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms。

实施例5：

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为2400W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms。

实施例6：

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为2500W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms。

实施例7：

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为2600W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms。

实施例8：

步骤S3：对工艺试块的表面进行高能密度热处理；其中，所述高能密度处理包括先设置激光热处理的工艺参数；其中，所述工艺参数包括：激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；再根据所述工艺参数对工艺试块的表面进行激光热处理。具体的，所述激光功率为2800W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms。

试验分析：

对上述实施例1-8处理后的工艺试块分别进行宏观观察、金相检测以及硬度检测。

(1)宏观观察

采用体视显微镜对实施例1-8的工艺试块的表面形态进行观察。观察结果见表1，从表1中可看出：除实施例2、8存在有表面微裂纹外，其余实施例均未见明显裂纹。

表1工艺试块表面宏观观察结果汇总

(2)金相检测

对实施例1-8的工艺试块，随即选取横截面进行金相检测，重点观察表面裂纹情况以及表面强化后的组织形态，抛光态和侵蚀态见图2、图3所示，检测结果见表2、表3，从表2、3中可看出：①除实施例2、7、8外，其余实施例的横截面均未发现裂纹缺陷；②实施例2的裂纹数量最多(15条)，实施例8的裂纹长度最长(99.786μm)；③除实施例1、3外的其他实施例中，近表面的球墨铸铁中碳元素均明显向集体从出现扩散，从而起到表面强化作用。

表2工艺试块加工面横截面抛光态金相检测结果汇总

表3工艺试块加工面横截面侵蚀态金相检测结果汇总

(3)硬度检测

对实施例1-8的横截面进行硬度检测，对表面硬化效果进行评价，检测结果见表4，以基体硬度为150HV1(维氏硬度)为准，从表4中可看出：①实施例1-8距表面0.7mm处硬度与母材相当，有效硬化厚度约0.7mm；②实施例2表面硬度最高，实施例8与实施例2类似；③实施例1、3、4表面硬度提升不大，实施例5、6、7表面硬度提升较为明显。

表4工艺试块加工面横截面硬度检测结果(HV1)

综合结论：

使用与轴承支架相同材质的球磨铸铁作为工艺试块进行高能密度处理，以保证表面强化、控制表面裂纹数量为前提，按实施例1-8进行了8组不同工艺的工艺试验，得到不同的强化效果，结果汇总见表5。从表5中可看出，不同工艺参数下，表面及横截面裂纹、表面硬化效果、硬化深度存在差异，参看实施例3-8，在其他工艺参数相同的情况下，随着激光功率的增大，工艺试块的硬化效果随之增大；当激光功率达到一定程度后，工艺试块的表面及横截面裂纹出现有裂纹。因此，在综合评估下8组不同工艺中实施例6的方案最优。即，利用实施例6的工艺参数，可对汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤进行有效的缓解和抑制。

表5 8种不同工艺参数硬化结果汇总

需要说明的是，本发明公开的一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法的其它内容为现有技术，在此不再赘述。

另外，需要说明的是，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

此外，需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，其特征在于：包括如下步骤：

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行黑化处理；

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理；具体的，对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行抛光处理，直至所述第一接触表面以及所述第二接触表面光滑；

其中，所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行高能密度热处理的步骤中，包括如下步骤：

设置激光热处理的工艺参数，其中工艺参数包括激光功率、光斑直径、光斑间距、扫描速度、跳转速度以及打点延时时间；具体的，所述激光功率为2500W,所述光斑直径为1.5mm，所述光斑间距为1.5mm，所述扫描速度为2000mm/s，所述跳转速度为2000mm/s，所述打点延时时间为10ms；

2.根据权利要求1所述的用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，其特征在于：所述对汽轮机椭圆瓦轴承中的轴承球面垫块用于与轴承支架接触的第一接触表面，以及所述轴承支架用于与所述轴承球面垫块接触的第二接触表面进行表面清理处理的步骤中，包括如下步骤：

对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行喷砂，直至去除所述第一接触表面以及所述第二接触表面的锈斑；

3.根据权利要求2所述的用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，其特征在于：在所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行喷砂，直至去除所述第一接触表面以及所述第二接触表面的锈斑的步骤中，选用白刚玉粗喷，喷砂的压力控制在0.45Mpa以下。

4.根据权利要求1所述的用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，其特征在于：所述对所述第一接触表面以及所述第二接触表面进行黑化处理的步骤中，包括如下步骤：

将吸光涂层涂覆在所述第一接触表面以及所述第二接触表面上。

5.根据权利要求4所述的用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，其特征在于：所述吸光涂层为二氧化硅，所述吸光涂层的涂层厚度小于等于10微米。

6.根据权利要求1所述的用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，其特征在于：所述激光热处理是基于气体激光器的激光感应复合熔覆系统。

7.根据权利要求1所述的用于抑制汽轮机椭圆瓦轴承腐蚀损伤的方法，其特征在于：所述激光热处理的激光束保持垂直照射在所述第一接触表面以及所述第二接触表面上。