SK281564B6 - Coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces - Google Patents

Coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces Download PDF

Info

Publication number
SK281564B6
SK281564B6 SK2715-91A SK271591A SK281564B6 SK 281564 B6 SK281564 B6 SK 281564B6 SK 271591 A SK271591 A SK 271591A SK 281564 B6 SK281564 B6 SK 281564B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
coating
chromium
aluminum
steel
layer
Prior art date
Application number
SK2715-91A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Jaakko Tenkula
Bjarne Hellman
Jorma Majava
Original Assignee
Tampella Telatek Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8531016&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK281564(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tampella Telatek Oy filed Critical Tampella Telatek Oy
Publication of SK281564B6 publication Critical patent/SK281564B6/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/288—Protective coatings for blades
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/007—Preventing corrosion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

The present invention relates to the protection of the casing, division planes, piping, superheaters and other steel parts of a steam turbine which are subjected in a turbine plant to some corrosive and erosive wear caused by steam, the coating comprising a coating layer produced by the thermal spraying of a steel, alloyed amply with chromium and aluminum, which during the coating process oxidizes strongly in the spray, whereby large amounts of chromium and aluminum oxides are formed, which will remain inside the coating, surrounded by a steel matrix, and after the coating process there will form on the surface of the coating layer, under the oxidizing action of air, a dense chromium and aluminum oxide layer. Another object of the invention is a related coating method.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka ochranného povlaku, ktorý chráni vnútorné plochy parnej turbíny, susedného potrubia a predhrievačov a zabraňuje erozívnemu a korozívnemu opotrebeniu, ktoré je spôsobené parou. Vynález sa tiež týka spôsobu vytvárania povlaku na parnej turbíne, susedného potrubia a predhrievačov.The invention relates to a protective coating that protects the inner surfaces of a steam turbine, adjacent piping and preheaters and prevents erosive and corrosive wear caused by steam. The invention also relates to a method of coating on a steam turbine, adjacent piping and preheaters.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Ako je uvedené vo švédskych patentových prihláškach č. 762881 a 771073, oceľové plochy, na ktoré pôsobí teplo, vlhká para pri vysokom tlaku a rýchlosti, sú vystavené ťažkému erozívnemu a korozívnemu opotrebeniu.As disclosed in Swedish patent applications no. 762881 and 771073, steel surfaces exposed to heat, wet steam at high pressure and speed are subject to severe erosive and corrosive wear.

Poškodenie spôsobené opotrebením môže viesť k potrebe zaplniť a opraviť zvarové spoje, čo je ťažko uskutočniteľné, alebo dokonca vymeniť skriňu turbíny a potrubia.Wear damage may result in the need to fill and repair weld joints, which is difficult to do, or even replace the turbine casing and piping.

Taká oprava alebo výmena spôsobí zastavenie výroby na dlhší čas, čo znamená jej zníženie, následkom čoho vznikajú veľké finančné straty. To je najmä prípad veľkých elektrární, ako sú jadrové elektrárne.Such repair or replacement will cause production to cease for a longer period of time, which means its reduction, resulting in large financial losses. This is particularly the case for large power plants, such as nuclear power plants.

Ďalej sú uvedené niektoré známe povlaky určené na ochranu turbínového potrubia:The following are some of the known coatings designed to protect a turbine pipe:

1. Keramický povlak so zliatinou niklu a hliníka v adhezívnej vrstve. Hrúbka adhezívnej vrstvy je 10 pm až 25 pm.1. Ceramic coating with a nickel-aluminum alloy in an adhesive layer. The thickness of the adhesive layer is 10 µm to 25 µm.

2. Kovový trojvrstvový povlak vytvorený adhezívnou vrstvou zo zliatiny niklu a hliníka (t = 50 pm až 100 pm), medziľahlou vrstvou z chrómovej ocele (približne 13 hmotn. % Cr, hrúbka približne 200 pm) a povrchovou vrstvou z nehrdzavejúcej alebo proti kyselinám odolnej ocele (približne 18 hmotn. % Cr, 5 hmotn. % - 8 hmotn. % Ni, približne 8 hmotn. % Mn, hrúbka asi 200 pm).2. Metal three-layer coating formed by an adhesive layer of nickel-aluminum alloy (t = 50 pm to 100 pm), an intermediate chromium steel layer (about 13 wt% Cr, about 200 pm thickness) and a surface layer of stainless or acid-resistant steel (about 18 wt% Cr, 5 wt% -8 wt% Ni, about 8 wt% Mn, about 200 µm thick).

Keramické povlaky majú najmä nasledujúce nevýhodyIn particular, ceramic coatings have the following disadvantages

- malú odolnosť proti nárazu, napr. pri vniknutí cudzieho telesa do turbíny alebo potrubia môže dôjsť k prasknutiu povlaku,- low impact resistance, e.g. if a foreign body enters the turbine or pipeline, the coating may break,

- veľmi nízky súčiniteľ tepelnej rozťažnosti keramických povlakov v porovnaní s uhlíkovou oceľou, takže veľké alebo rýchle zmeny teploty môžu viesť v povlaku ku vzniku trhlín, trhlina v povlaku môže zase viesť k rýchlemu lokálnemu poškodeniu základného materiálu,- very low coefficient of thermal expansion of ceramic coatings compared to carbon steel, so that large or rapid temperature changes can lead to cracks in the coating, cracks in the coating can lead to rapid local damage to the base material,

- keramické povlaky sú dobrými izolátormi, povlak turbínovej skrine vytvorený keramickým materiálom by mohol narušiť priebeh vedenia tepla vnútri turbíny a spôsobiť tým nepredvídané deformácie pri činnosti turbíny,- ceramic coatings are good insulators, the coating of the turbine casing formed by the ceramic material could disrupt the heat conduction inside the turbine and cause unforeseen deformations during the operation of the turbine,

- je ťažké nanášať keramický povlak na ciachované plochy určené na obrábanie, povlak môže mať tvrdosť väčšiu než 1000 HV a z toho dôvodu je ťažko obrábateľný a navyše má sklon k trhlinám,- it is difficult to apply the ceramic coating to the calibrated surfaces to be machined, the coating may have a hardness of more than 1000 HV and is therefore difficult to machine and moreover tends to crack,

- ak má byť keramický povlak použiteľný na vyplnenie dutín, je ťažké dosiahnuť ním dostatočnú hrúbku vrstvy.- if the ceramic coating is to be usable for filling cavities, it is difficult to achieve a sufficient layer thickness.

Takzvaný trojvrstvový povlak sa uspokojivo uplatňuje v potrubných systémoch. Má však nasledujúce nevýhody:The so-called three-layer coating is satisfactorily applied in piping systems. However, it has the following disadvantages:

- každé rozhranie medzi dvoma povlakmi v trojvrstvovom povlaku vytvára silnú prekážku na vedenie tepla, takže podobné problémy, aké sledujeme pri keramických povlakoch, sa môžu v súvislosti s vedením tepla v turbínovej skrini objaviť aj tu,- each interface between the two coatings in the three-layer coating creates a strong barrier to heat conduction, so that similar problems to those observed with ceramic coatings may also arise here in relation to heat conduction in the turbine casing,

- ak je nevyhnutné vyplniť dutiny v povlakových plochách, ktoré majú byť obrábané, existuje nebezpečie, že obrobená plocha bude prechádzať rôznymi vrstvami,- if it is necessary to fill cavities in the coating surfaces to be machined, there is a risk that the machined surface will pass through different layers,

- ak sa trojvrstvový povlak pri prevádzke poškodí, napr. následkom silnej miestnej erózie, opravu možno uskutočniť len tak, že sa najprv odstráni starý povlak, a potom sa na povrch nanesie povlak nový, vrstva po vrstve.- if the three-layer coating is damaged during operation, e.g. due to severe local erosion, repair can only be done by first removing the old coating, and then applying a new, layer by layer coating to the surface.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Prvoradým cieľom predloženého vynálezu je navrhnúť povlak použiteľný ako ochranná vrstva na skriňu, deliace roviny, potrubie, predhrievače a iné časti parnej turbíny, vhodný pre požadované podmienky a pritom spoľahlivo a dlhodobo chrániaci oceľový povrch.The primary object of the present invention is to provide a coating to be used as a protective layer on a casing, separating planes, pipes, preheaters and other parts of a steam turbine suitable for the required conditions while reliably and long-term protecting the steel surface.

Ďalším cieľom vynálezu, je aby bolo možné vytvoriť povlak na danom mieste rýchle a hospodárne, a pritom aby povlak bol vhodný ako ochranná vrstva aj na povrch, ktorý má byť obrábaný.It is a further object of the invention to be able to form a coating at a given location quickly and economically, while making the coating suitable as a protective layer on the surface to be machined.

Uvedené nedostatky odstraňuje ochranný povlak oceľových častí parnej turbíny, najmä skrine, deliacich rovín potrubia a predhrievačov, vystavených v elektrárni korozívnemu a erozívnemu opotrebeniu spôsobenému horúcou mokrou parou, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje povlakovú vrstvu, vnútri ktorej sú oxidy chrómu a hliníka, ktoré sú obklopené oceľovou základnou hmotou vytvorenou oceľou legovanou chrómom a hliníkom, a na povrchu povlakovej vrstvy film oxidov chrómu a hliníka, pričom povlak obsahuje 20 hmotn. % až 45 hmotn. % chrómu a 5 hmotn. % až 15 hmotn. % hliníka.These drawbacks are overcome by the protective coating of the steel parts of the steam turbine, in particular the housing, the separating planes of the pipes and preheaters exposed to corrosive and erosive wear caused by hot wet steam in the power plant, comprising a coating layer containing which are surrounded by a chromium-aluminum alloyed steel matrix, and a chromium-aluminum oxide film on the surface of the coating layer, the coating comprising 20 wt. % to 45 wt. % chromium and 5 wt. % to 15 wt. % aluminum.

Ochranný povlak obsahuje výhodne 20 hmotn. % až 45 hmotn. % chrómu a 5 hmotn. % až 15 hmotn. % hliníka. Navyše môže obsahovať až 5 hmotn. % molybdénu.The protective coating preferably contains 20 wt. % to 45 wt. % chromium and 5 wt. % to 15 wt. % aluminum. In addition, it may contain up to 5 wt. % molybdenum.

Zvlášť je výhodné, ak povlak obsahuje 22 hmotn. % až 30 hmotn. % chrómu, 5 hmotn. % až 8 hmotn. % hliníka a až 3 hmotn. % molybdénu.It is particularly preferred that the coating comprises 22 wt. % to 30 wt. % chromium, 5 wt. % to 8 wt. % aluminum and up to 3 wt. % molybdenum.

Podstata spôsobu vytvárania ochranného povlaku spočíva v tom, že oceľ legovaná 20 hmotn. % až 45 hmotn. % chrómu a 5 hmotn. % až 15 hmotn. % hliníka sa tepelne rozstrekuje na povrch, ktorý má byť vybavený povlakom, za vzniku oxidov chrómu a hliníka, ktoré zostanú vnútri vzniknutej povlakovej vrstvy, ktorá ďalej obsahuje oceľovú základnú hmotu, ktorou sú oxidy chrómu a hliníka obklopené, a ďalej sa takto vzniknutá povlaková vrstva po ukončení tepelného rozstrekovania vystaví oxidačnému účinku vzduchu na vytvorenie filmu oxidov chrómu a hliníka na jej povrchu.The essence of the protective coating process is that 20 wt. % to 45 wt. % chromium and 5 wt. % to 15 wt. % of aluminum is thermally sprayed onto the surface to be coated to form chromium and aluminum oxides that remain inside the resulting coating layer, which further comprises a steel matrix surrounding the chromium and aluminum oxides, and the coating layer thus formed upon completion of thermal spraying, it exposes the oxidizing effect of air to form a chromium and aluminum oxide film on its surface.

Tepelné rozstrekovanie sa výhodne vykoná pomocou oblúka, plazmy alebo ultrazvuku.Thermal spraying is preferably performed by arc, plasma or ultrasound.

Ako po vlakový materiál na postrekovanie sa použije oceľ obsahujúca 20 hmotn. až 45 hmotn. % chrómu a 5 hmotn. % až 15 hmotn. % hliníka, ktorá tiež môže obsahovať až 5 hmotn. % molybdénu.Steel containing 20 wt. % to 45 wt. % chromium and 5 wt. % to 15 wt. % aluminum, which may also contain up to 5 wt. % molybdenum.

Zvlášť výhodné je, ak sa použije oceľ obsahujúca 22 hmotn. % až 30 hmotn. % chrómu, 5 hmotn. % až 8 hmotn. % hliníka a až 3 hmotn. % molybdénu.It is particularly preferred to use 22 wt. % to 30 wt. % chromium, 5 wt. % to 8 wt. % aluminum and up to 3 wt. % molybdenum.

Na správnu funkciu ochranného povlaku je výhodné, ak sa vytvorí povlak s hrúbkou 0,3 mm až 2,5 mm, najmä však s hrúbkou 0,5 mm.For the proper functioning of the protective coating, it is advantageous to produce a coating with a thickness of 0.3 mm to 2.5 mm, in particular with a thickness of 0.5 mm.

Pri realizácii spôsobu vytvárania povlaku podľa vynálezu je povlakový materiál z ocele bohato legovanej chrómom a hliníkom rozstrekovaný za tepla na plochu, ktorá má byť povlakom chránená, pričom v priebehu vytvárania povlaku uvedený rozstrekovaný materiál silne oxiduje, čím vzniká veľké množstvo oxidov chrómu a hliníka, pričom tieto oxidy zostanú vnútri povlaku obklopené oceľovou základnou hmotou. Po ukončení rozstrekovania je povrch vzniknutej vrstvy vystavený oxidačnému účinku vzduchu, čím na ňom vznikne hustý film oxidov chrómu a hliníka.In the inventive coating process, the chromium-aluminum-rich steel coating material is hot-sprayed onto the surface to be protected, and during the coating process, the sprayed material is strongly oxidized, generating a large amount of chromium and aluminum oxides, these oxides remain within the coating surrounded by a steel matrix. After spraying, the surface of the resulting layer is exposed to the oxidative effect of air, thereby forming a dense chromium-aluminum oxide film.

Výhody povlaku podľa vynálezu v porovnaní s už známymi povlakmi sú nasledujúce:The advantages of the coating according to the invention over the already known coatings are as follows:

Veľmi hustý film oxidov chrómu a hliníka vytvorený na povrchu povlaku poskytuje výbornú ochranu proti korózii a erózii. Povlak je veľmi húževnatý.The very dense chromium-aluminum oxide film formed on the surface of the coating provides excellent protection against corrosion and erosion. The coating is very tough.

SK 281564 Β6SK 281564 Β6

Ak je povlak poškodený, napr. účinkom cudzieho telesa, ktoré vniklo do trhliny, oxidy vnútri povlaku zabránia rozšíreniu poškodenia, takže povlak poskytuje ochranný účinok ako keramický povlak, má však húževnatosť a pevnosť kovového povlaku.If the coating is damaged, e.g. Due to the foreign body that has penetrated the crack, the oxides inside the coating prevent the spread of damage, so that the coating provides a protective effect like a ceramic coating, but has the toughness and strength of the metal coating.

Priľnavosť povlaku k základnému materiálu je veľmi dobrá. Ak sa použije plazmové alebo oblúkové rozstrekovanie, získa sa priľnavá sila väčšia než 60 N/mm, čo je zhruba dvojnásobok priľnavej sily zliatiny niklu a hliníka nanesenej rozstrekovaním plameňom.The adhesion of the coating to the base material is very good. When plasma or arc spraying is used, an adhesive force greater than 60 N / mm is obtained, which is about twice the adhesion force of a nickel-aluminum alloy applied by flame spraying.

Dobrá priľnavosť zaručuje, že sa povlak neoddelí menším nárazom, a že bude tiež možné vybaviť povlakom úzke hrany. Navyše, dobrá priľnavosť umožňuje, aby bol povrch obrábaný.Good adhesion ensures that the coating is not detached by less impact and that it will also be possible to provide a narrow edge coating. In addition, good adhesion allows the surface to be machined.

Koeficient tepelnej rozťažnosti povlaku je blízky koeficientu uhlíkovej ocele, takže deformácie spôsobené tepelným nárazom a tepelnou rozťažnosťou nepoškodia povlak.The coefficient of thermal expansion of the coating is close to that of carbon steel, so that deformations caused by thermal impact and thermal expansion do not damage the coating.

Pretože je povlak vytvorený z jednej jednoduchej vrstvy, ktorá môže byť zhotovená rozstrekovaním s hrúbkou asi 2 mm, hodí sa na ochranu veľkých tesniacich povrchov určených na obrábanie.Since the coating is formed from one single layer, which can be sprayed with a thickness of about 2 mm, it is suitable for protecting large sealing surfaces to be machined.

Napriek tomu, že povlak obsahuje veľké množstvo tvrdých oxidov, jeho makrotvrdosť je len 25 až 350 jednotiek HV, takže ho možno ľahko obrábať.Despite the fact that the coating contains a large amount of hard oxides, its macro hardness is only 25 to 350 HV units, so it can be easily machined.

Pretože jediným rozhraním pôsobiacim rušivo na vedenie tepla je rozhranie medzi povlakom a základným materiálom, vedenie tepla nebude zdrojom problémov Uskutočnenie lokálnej opravy povlaku je jednoduché a nevyžaduje odstránenie celého starého povlaku.Since the only heat-conducting interfering interface is the interface between the coating and the base material, heat conduction will not be a source of problems. Making a local repair of the coating is simple and does not require removal of the entire old coating.

Obsah kobaltu v povlaku je veľmi nízky (približne 0,02 hmotn. %), takže povlak je veľmi vhodný na použitie v jadrových elektrárňach, a to aj na aktívnu stranu plôch.The cobalt content of the coating is very low (about 0.02 wt%), so that the coating is very suitable for use in nuclear power plants, even on the active side of surfaces.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Podľa vynálezu použitým povlakovým materiálom je oceľ obsahujúca 20 hmotn. až 45 hmotn. % chrómu, 5 hmotn. % až 15 hmotn. % hliníka a až 5 hmotn. % molybdénu. Povlakový materiál môže byť nitkovitý alebo práškový.According to the invention, the coating material used is steel containing 20 wt. % to 45 wt. % chromium, 5 wt. % to 15 wt. % aluminum and up to 5 wt. % molybdenum. The coating material may be filiform or powdered.

Povlak podľa vynálezu, obsahujúci veľké množstvo oxidov chrómu a hliníka, obsahuje chróm, hliník a molybdén v uvedenom množstve.The coating according to the invention containing a large amount of chromium and aluminum oxides contains chromium, aluminum and molybdenum in said amounts.

Film z oxidov chrómu a hliníka podľa vynálezu, vytvorený na povlaku po jeho dotvorení vplyvom účinku oxidácie, je silný a hutný a bude odolávať erózii a korózii, ku ktorej vedie pôsobenie vlhkej pary.The chromium-aluminum oxide film according to the invention, formed on the coating after it has been finished under the effect of oxidation, is strong and dense and will resist erosion and corrosion due to wet steam.

Na dosiahnutie dobrej priľnavosti povlaku k základnému materiálu je možné povlak podľa vynálezu pripraviť rozstrekovaním za tepla, použitím plameňa, oblúka, plazmy a/alebo ultrazvukového rozstrekovania, ale prednostne použitím oblúka, plazmy a/alebo ultrazvukového rozstrekovania.In order to achieve good adhesion of the coating to the base material, the coating according to the invention may be prepared by hot spraying, using flame, arc, plasma and / or ultrasonic spraying, but preferably using arc, plasma and / or ultrasonic spraying.

Tak dôjde k povlaku podľa vynálezu k vytvoreniu vrstvy s dobrou priľnavosťou k základnému materiálu, oceľového povlaku obsahujúceho veľké množstvo oxidov, a povrchovej vrstvy, ktorá obsahuje hustý oxidačný film.Thus, the coating according to the invention forms a layer with good adhesion to the base material, a steel coating containing a large amount of oxides, and a surface layer containing a dense oxidation film.

Aby na rozhraní medzi základným materiálom a povlakom nedošlo ku vzniku galvanickej korózie, hrúbka povlaku by mala byť minimálne 0,3 mm, výhodne však 0,5 mm. Hrúbka povlaku môže byť až 2,5 mm bez toho, aby dochádzalo k nežiaducemu vnútornému zmršťovaniu povlaku, ktoré by bolo sprevádzané jeho „zvonením“.In order to avoid galvanic corrosion at the interface between the base material and the coating, the thickness of the coating should be at least 0.3 mm, preferably 0.5 mm. The coating thickness can be up to 2.5 mm without causing undesirable internal shrinkage of the coating, accompanied by its "ringing".

Vhodným príkladom povlaku je povlak, ktorý obsahuje 25 hmotn. % chrómu, 7 hmotn. % hliníka a 2 hmotn. % molybdénu. Hrúbka povlaku je v tomto prípade výhodne 0,5 mm.A suitable example of a coating is a coating comprising 25 wt. % chromium, 7 wt. % aluminum and 2 wt. % molybdenum. The coating thickness in this case is preferably 0.5 mm.

Príkladom spôsobu vytvárania ochranného povlaku je postup, pri ktorom sa oceľ legovaná s 25 hmotn. % chrómu, 7 hmotn. % hliníka a 2 hmotn. % molybdénu tepelne rozstrekuje na povrch, ktorý má byť vybavený povlakom. Pritom vznikajú oxidy chrómu a hliníka, ktoré zostanú vnútri vzniknutej povlakovej vrstvy. Povlaková vrstva ďalej obsahuje oceľovú základnú hmotu, ktorou sú uvedené oxidy chrómu a hliníka obklopené. Po ukončení tepelného rozstrekovania sa takto vzniknutá povlaková vrstva vystaví oxidačnému účinku vzduchu na vytvorenie filmu oxidov chrómu a hliníka na jej povrchu. Intenzita rozstrekovania je výhodne v tomto prípade zvolená tak, aby hrúbka povlaku bola 0,5 mm.An example of a protective coating process is a process in which a 25 wt. % chromium, 7 wt. % aluminum and 2 wt. % molybdenum is thermally sprayed onto the surface to be coated. This results in the formation of chromium and aluminum oxides, which remain inside the resulting coating layer. The coating layer further comprises a steel matrix which surrounds said chromium and aluminum oxides. Upon completion of the thermal spraying, the resulting coating layer is exposed to the oxidative effect of air to form a chromium-aluminum oxide film on its surface. In this case, the spraying intensity is preferably chosen such that the coating thickness is 0.5 mm.

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Ochranný povlak oceľových častí parnej turbíny, najmä skrine, deliacich rovín, potrubia a predhrievačov, vystavených v elektrárni korozívnemu a erozívnemu opotrebeniu spôsobenému horúcou mokrou parou, vyznačujúci sa tým, že obsahuje povlakovú vrstvu, vnútri ktorej sú oxidy chrómu a hliníka, ktoré sú obklopené oceľovou základnou hmotou vytvorenou oceľou legovanou chrómom a hliníkom, a na povrchu povlakovej vrstvy filmom oxidov chrómu a hliníka, pričom povlak obsahuje 20 hmotn. % až 45 hmotn. % chrómu a 5 hmotn. až 15 hmotn. % hliníka.1. A protective coating for steel parts of a steam turbine, in particular a housing, separating planes, pipes and preheaters, exposed to corrosive and erosive wear caused by hot wet steam in a power plant, characterized in that it comprises a coating layer inside which chromium and aluminum oxides are surrounded by a chromium and aluminum alloy steel matrix, and on the surface of the coating layer with a chromium and aluminum oxide film, the coating comprising 20 wt. % to 45 wt. % chromium and 5 wt. % to 15 wt. % aluminum. 2. Povlak podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že ďalej obsahuje až 5 hmotn. % molybdénu.The coating of claim 1, further comprising up to 5 wt. % molybdenum. 3. Povlak podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujú -.·· c i sa t ý m , že obsahuje 22 hmotn. % až 30 hmotn. % chrómu, 5 hmotn. % až 8 hmotn. % hliníka a až 3 hmotn. % molybdénu. ·;The coating according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises 22 wt. % to 30 wt. % chromium, 5 wt. % to 8 wt. % aluminum and up to 3 wt. % molybdenum. ·; 4. Povlak podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, v y značujúci sa tým, že jeho hrúbka je 0,3 mm až 2,5 mm.A coating according to any one of claims 1 to 3, characterized in that its thickness is 0.3 mm to 2.5 mm. 5. Povlak podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že jeho hrúbka je 0,5 mm.Coating according to claim 4, characterized in that its thickness is 0.5 mm. 6. Spôsob vytvárania ochranného povlaku podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že oceľ legovaná s 20 hmotn. % až 45 hmotn. % chrómu a 5 hmotn. % až 15 hmotn. % hliníka sa tepelne rozstrekuje na povrch, ktorý má byť vybavený povlakom, za vzniku oxidov chrómu a hliníka, ktoré zostanú vnútri vzniknutej povlakovej vrstvy, ktorá ďalej obsahuje oceľovú základnú hmotu, ktorou sú uvedené oxidy chrómu a hliníka obklopené, a ďalej sa takto vzniknutá povlaková vrstva po ukončení tepelného rozstrekovania vystaví oxidačnému účinku vzduchu na vytvorenie filmu oxidov chrómu a hliníka na jej povrchu.6. A protective coating method according to claim 1, wherein the steel alloyed with 20 wt. % to 45 wt. % chromium and 5 wt. % to 15 wt. % of aluminum is thermally sprayed onto the surface to be coated to form chromium and aluminum oxides that remain within the resulting coating layer which further comprises a steel matrix that surrounds said chromium and aluminum oxides, and the coating thus formed the layer upon exposure to thermal spraying exposes the oxidizing effect of air to form a chromium and aluminum oxide film on its surface. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m , že oceľ je ďalej legovaná až 5 hmotn. % molybdénu.The method according to claim 6, characterized in that the steel is further alloyed with up to 5 wt. % molybdenum. 8. Spôsob podľa nároku 6 alebo 7, vyznačujúci sa t ý m , že oceľ je legovaná s 22 hmotn. % až 30 hmotn. % chrómu, 5 hmotn. % až 8 hmotn. % hliníka a až 3 hmotn. % molybdénu.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the steel is alloyed with 22 wt. % to 30 wt. % chromium, 5 wt. % to 8 wt. % aluminum and up to 3 wt. % molybdenum. 9. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 8, vyznačujúci sa tým, že tepelné rozstrekovanie sa vykoná pomocou oblúka, plazmy alebo ultrazvuku.Method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the thermal spraying is carried out by means of arc, plasma or ultrasound. 10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 9, vyznačujúci sa tým, že sa vytvorí povlak s hrúbkou 0,3 mm až 2,5 mm.Method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that a coating with a thickness of 0.3 mm to 2.5 mm is produced.
SK2715-91A 1990-09-04 1991-09-04 Coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces SK281564B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI904369A FI88935C (en) 1990-09-04 1990-09-04 Process for coating a steam turbine and associated steel surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK281564B6 true SK281564B6 (en) 2001-05-10

Family

ID=8531016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK2715-91A SK281564B6 (en) 1990-09-04 1991-09-04 Coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0500854B1 (en)
AT (1) ATE116690T1 (en)
CA (1) CA2067727A1 (en)
CZ (1) CZ281667B6 (en)
DE (1) DE69106494T2 (en)
DZ (1) DZ1526A1 (en)
ES (1) ES2066464T3 (en)
FI (1) FI88935C (en)
HU (1) HU212746B (en)
PL (1) PL167643B1 (en)
RU (1) RU2085612C1 (en)
SK (1) SK281564B6 (en)
WO (1) WO1992004480A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI96970C (en) * 1994-08-09 1996-09-25 Telatek Oy Method for rehabilitating steel surfaces
GB201106276D0 (en) * 2011-04-14 2011-05-25 Rolls Royce Plc Annulus filler system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1004964A (en) * 1972-05-30 1977-02-08 Union Carbide Corporation Corrosion resistant coatings and process for making the same
US3864093A (en) * 1972-11-17 1975-02-04 Union Carbide Corp High-temperature, wear-resistant coating

Also Published As

Publication number Publication date
PL167643B1 (en) 1995-10-31
EP0500854A1 (en) 1992-09-02
HU9201467D0 (en) 1992-09-28
RU2085612C1 (en) 1997-07-27
ES2066464T3 (en) 1995-03-01
FI904369A0 (en) 1990-09-04
CA2067727A1 (en) 1992-03-05
WO1992004480A1 (en) 1992-03-19
CZ281667B6 (en) 1996-12-11
DE69106494T2 (en) 1995-05-11
ATE116690T1 (en) 1995-01-15
DZ1526A1 (en) 2004-09-13
HU212746B (en) 1996-10-28
DE69106494D1 (en) 1995-02-16
FI904369A (en) 1992-03-05
HUT60792A (en) 1992-10-28
EP0500854B1 (en) 1995-01-04
FI88935C (en) 1993-07-26
FI88935B (en) 1993-04-15
CS271591A3 (en) 1992-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005003407A1 (en) Coated metallic component
US6673467B2 (en) Metallic component with protective coating
SK281564B6 (en) Coating, and a coating method, for a steam turbine and adjoining steel surfaces
JPH0316970A (en) Cover applied to piston rod of liquid pressure cylinder
JP2013079844A (en) Nuclear reactor containment and anticorrosive coating method for nuclear reactor containment
Rezakhani Corrosion behaviours of several thermal spray coatings used on boiler tubes at elevated temperatures
JP2004077408A (en) Valve for light-water reactor
US5317610A (en) Device for thermal electric and nuclear power plants
Higuera Hidalgo et al. Characterization and high temperature behaviour of thermal sprayed coatings used in boilers
Mann High power diode laser-treated HP-HVOF and twin wire arc-sprayed coatings for fossil fuel power plants
Sollars et al. Cavitation-resistant coatings for hydropower turbines
Kuruvila et al. Electrochemical corrosion behavior of thermally sprayed nichrome coating on duplex stainless steel
NO308368B1 (en) Coated steel parts in a steam turbine and adjacent steel surfaces, as well as coating method
Chacón-Nava et al. The erosion-corrosion performance of SA213-T22 steel in low velocity conditions
US4419144A (en) Spall-resistant steel tubing or other steel articles subjected to high temperature steam and method
JP2002146508A (en) Water cooled steel structure
JP2000130635A (en) Valve device
Pint et al. Effects of Alloy Composition and Surface Engineering on Steam Oxidation Resistance
Tani et al. Unusual application of plasma sprayed coating for boiler tubes in oil-fired boilers
Karvats' kii et al. The scope for replacing stainless-steel valve bodies by low-carbon steel
CZ34298U1 (en) Multilayer coating to protect combustion equipment against high temperature corrosion
FI97482C (en) Method for forming a highly chemical and mechanical resistant coating on metal surfaces of recovery boilers
KR200197243Y1 (en) Asbestos packing
JPH07159056A (en) Condenser
Urm et al. The Effects of Surface Treatments on Solid Particle Erosion of 12Cr Steels for USC Power Plants

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Expiry date: 20110904