KR100920685B1 - 터빈 다이아프램 외부링 내벽 코팅방법 및 그 방법에 의하여 코팅된 터빈 다이아프램 - Google Patents

터빈 다이아프램 외부링 내벽 코팅방법 및 그 방법에 의하여 코팅된 터빈 다이아프램 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터빈 다이아프램 외부링 내벽을 코팅하는 방법 및 그 방법에 의하여 코팅된 터빈 다이아프램에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이아프램 외부링의 내벽에 인코넬 코팅층 및 HVOF 코팅층을 형성하는 방법 및 상기 코팅층들이 형성된 다이아프램에 대한 것이다.
본 발명에 따른 터빈 다이아프램 외부링 내벽 코팅방법은 외부링 내벽 면삭 가공단계와, 면삭부 표면 세척 및 입자분사단계와, 인코넬 코팅단계와, 인코넬 코팅부 표면세척 및 입사분사단계와, HVOF 코팅단계를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 터빈 다이아프램은 외부링 내벽에 0.6 ㎜ 내지 0.8㎜의 두께로 코팅된 인코넬코팅층과, 상기 인코넬코팅층 외부에 0.1㎜ 내지 0.25㎜의 두께로 HVOF 코팅된 HVOF코팅층을 구비한다.
본 발명에 의하면, 터빈 다이아프램의 모재 침식 속도를 지연시킬 수 있고 또한 정비 주기를 연장하여 터빈 다이아프램의 수명을 연장시킬 수 있다.
터빈, 다이아프램, 외부링, 인코넬, HVOF

Description

터빈 다이아프램 외부링 내벽 코팅방법 및 그 방법에 의하여 코팅된 터빈 다이아프램{Turbine Diaphragm out ring inner wall coating method and the turbine diaphragm coated by the method}
본 발명은 터빈 다이아프램 외부링 내벽을 코팅하는 방법 및 그 방법에 의하여 코팅된 터빈 다이아프램에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이아프램 외부링의 내벽에 인코넬 코팅층 및 HVOF 코팅층을 형성하는 방법 및 상기 코팅층들이 형성된 다이아프램에 대한 것이다.
터빈 다이아프램은 터빈에 유입된 보일러의 스팀을 다음의 단계로 안내하는 역할을 한다. 상기 다이아프램(Diaphragm)의 외부링(Out Ring) 내벽(Inner Wall)부는 스팀 등과 같은 외부요인으로 인해 터빈 다이아프램의 모재가 침식되는 것을 방지시키기 위하여 코팅하여 사용하고 있다.
종래에는 터빈 다이아프램 외부링의 내벽부에 HVOF(High Velocity Oxygen Fuel) 코팅만을 적용하여 다이아프램을 사용하였다.
HVOF 코팅은 그 두께가 한정되어 있어서, 종래의 다이아프램은 HVOF 코팅층의 두께가 0.1 내지 0.25mm의 정도로 얇았다. 그래서 코팅층의 마모 시간이 짧아서 터빈 다이아프램의 운전 중 모재의 손상이 확대되거나 정비 주기가 단축되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 스팀 등의 외부요인으로 인하여 터빈 다이아프램의 모재가 침식되는 것을 방지하고자 다이아프램에 두꺼운 코팅층을 형성하는 방법 및 그 방법에 의하여 코팅된 다이아프램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 터빈 다이아프램 외부링 내벽 코팅방법은 외부링 내벽 면삭 가공단계와, 면삭부 표면 세척 및 입자분사단계와, 인코넬 코팅단계와, 인코넬 코팅부 표면세척 및 입사분사단계와, HVOF 코팅단계를 포함한다. 상기 외부링 내벽 면삭 가공단계에서는 터빈 다이아프램의 외부링 내벽을 0.8mm 내지 1.2mm 정도 면삭가공한다. 상기 면삭부 표면 세척 및 입자분사단계에서는 상기 면삭부 표면을 브러쉬 또는 용매로 세척을 하고, 입자분사(Grit Blasting) 방법으로 알루미나를 분사하여 표면거칠기 50㎛ 내지 100㎛의 표면요철을 형성시킨다. 상기 인코넬 코팅단계에서는 인코넬을 사용하여 0.6 ㎜ 내지 0.8㎜의 두께로 코팅한다. 상기 인코넬 코팅부 표면세척 및 입사분사단계에서는 상기 인코넬 코팅층의 표면을 브러쉬 또는 용매로 세척하고, 입자분사 방법으로 알루미나를 분사하여 표면에 요철을 형성시킨다. 상기 HVOF 코팅단계에서는 상기 인코넬 코팅부에 0.1㎜ 내지 0.25㎜의 두께로 HVOF 코팅한다.
또한, 본 발명에 따른 터빈 다이아프램은 외부링 내벽에 0.6 ㎜ 내지 0.8㎜의 두께로 코팅된 인코넬코팅층과, 상기 인코넬코팅층 외부에 0.1㎜ 내지 0.25㎜의 두께로 HVOF 코팅된 HVOF코팅층을 구비한다.
본 발명에 의하면, 터빈 다이아프램 외부링의 내벽에 HVOF 코팅층을 형성하고 그 코팅층 내부에 0.6 내지 0.8mm 두께의 인코넬코팅층을 형성하는 방법 및 상기 코팅층들이 형성된 터빈 다이아프램을 제공함으로써, 터빈 다이아프램의 모재 침식 속도를 지연시킬 수 있고 또한 정비 주기를 연장하여 터빈 다이아프램의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터빈 다이아프램의 일 실시예의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 터빈 다이아프램 외부링 내벽의 코팅방법의 일 실시예의 순서도이다. 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 터빈 다이아프램 및 상기 터빈 다이아프램 외부링 내벽에 코팅하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 터빈 다이아프램(10)은 내벽(3)에 인코넬코팅층(5)과 HVOF코팅층(7)을 구비한다. 인코넬코팅층(5)은 인코넬(Inconel) 625 Wire를 사용하여 형성되며 코팅층의 두께는 0.6 내지 0.8mm 정도이다. HVOF코팅층(7)은 B50A845 CL.B 파우더(Power)를 사용하여 형성되며 코팅층의 두께는 0.1 내지 0.25mm 정도이다.
종래의 터빈 다이아프램은 내벽에 0.1 내지 0.25mm 정도의 HVOF코팅층 만 형성되어 코팅층의 두께가 얇았으나, 본 발명에 따른 터빈 다이아프램(10)은 HVOF코팅층(7) 내부에 0.6 내지 0.8mm 정도로 두꺼운 인코넬코팅층(5)이 더 형성되므로 다이아프램의 내벽을 더욱더 잘 보호할 수 있다.
본 발명에 따른 터빈 다이아프램 외부링 내벽에 코팅하는 방법은 외부링 내벽 면삭 가공단계(S10)와, 면삭부 표면 세척 및 입자분사단계(S20)와, 인코넬 코팅단계(S30)와, 인코넬 코팅부 표면세척 및 입사분사단계(S40)와, HVOF 코팅단계(S50)를 포함한다.
외부링 내벽 면삭 가공단계(S10)에서는 터빈 다이아프램의 외부링 내벽을 대략 1mm 정도로 면삭가공한다.
면삭부 표면 세척 및 입자분사단계(S20)에서는 상기 면삭부 표면을 브러쉬 또는 용매로 세척을 한다. 그리고 세척 후 면삭부 표면에 입자분사(Grit Blasting) 방법으로 알루미나를 분사하여 표면거칠기 50㎛ 내지 100㎛의 표면요철을 형성시킨다.
인코넬 코팅단계(S30)에서는 표 1의 인코넬 625 와이어를 사용하여 아크 용사방법으로 코팅한다. 이때 인코넬 코팅층(5)은 대략 0.6 ㎜ 내지 0.8㎜의 두께로 코팅된다.
구분 c Si P S Mo Mn Cr Ni Ti Nb Al Fe Co
Inconel 625 0.1 max 0.5 max 0.015 max 0.015 max 8.0~ 10 0.5 max 20~ 23 58~ min 0.4~ max 3.15~ 4.15 0.4 max 5.0 max 1.0 max
인코넬 코팅부 표면세척 및 입사분사단계(S40)에서는 인코넬코팅층(5)의 표면을 브러쉬 또는 용매로 세척한다. 그리고 세척후 인코넬코팅층(5)의 표면에 입자분사 방법으로 알루미나를 분사하여 표면에 요철을 형성시킨다.
HVOF 코팅단계(S50)에서는 인코넬 코팅층(5)에 B50A845 CL.B 파우더를 사용하여 HVOF 코팅방법으로 코팅한다. 그러면 0.1㎜ 내지 0.25㎜의 두께의 HVOF 코팅층(7)이 형성된다.
도 1은 본 발명에 따른 터빈 다이아프램의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 터빈 다이아프램 외부링 내벽의 코팅방법의 순서도이다.
<도면부호의 간단한 설명>
1 : 외부링 3 : 내벽
5 : 인코넬코팅층 7 : HVOF코팅층
10 : 터빈 다이아프램

Claims (2)

  1. 터빈 다이아프램의 외부링 내벽을 0.8mm 내지 1.2mm 면삭가공하는 단계와,
    상기 면삭부 표면을 브러쉬 또는 용매로 세척을 하고, 입자분사(Grit Blasting) 방법으로 알루미나를 분사하여 표면거칠기 50㎛ 내지 100㎛의 표면요철을 형성시키는 단계와,
    인코넬을 사용하여 0.6 ㎜ 내지 0.8㎜의 두께로 코팅하는 단계와,
    상기 인코넬 코팅층의 표면을 브러쉬 또는 용매로 세척하고, 입자분사 방법으로 알루미나를 분사하여 표면에 요철을 형성시키는 단계와,
    상기 인코넬 코팅부에 B50A845 CL.B 파우더를 사용하여 0.1㎜ 내지 0.25㎜의 두께로 HVOF 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 다이아프램 외부링 내벽 코팅방법.
  2. 터빈 다이아프램에 있어서,
    외부링 내벽에 0.6 ㎜ 내지 0.8㎜의 두께로 코팅된 인코넬코팅층과,
    상기 인코넬코팅층 외부에 B50A845 CL.B 파우더를 사용하여 0.1㎜ 내지 0.25㎜의 두께로 HVOF 코팅된 HVOF코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 터빈 다이아프램.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20070067857A (ko) * 2005-12-26 2007-06-29 재단법인 포항산업과학연구원 탄소섬유-에폭시 복합재 및 이의 코팅방법
KR100787614B1 (ko) 2007-04-30 2007-12-21 한국기계연구원 크레핑 블레이드 및 이의 제조방법
KR20090026273A (ko) * 2006-05-10 2009-03-12 페더럴-모걸 코오포레이숀 스틸 피스톤용 열 산화 보호면

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