一种防水蚀汽轮机叶片制造技术

本发明专利技术公开了一种防水蚀汽轮机叶片，包括叶根、叶型和叶冠，所述叶根、叶型、叶冠依次连接，所述叶型包括进气边、内弧、出气边和外弧，所述叶型上设置有导气槽和除湿槽，所述导气槽的一端位于进气边，所述导气槽由进气边朝向出气边，所述除湿槽一端位于叶型与叶冠的连接处，所述除湿槽靠近出气边，所述除湿槽由叶冠朝向叶根，所述导气槽的远离端部与除湿槽的端部连通，所述叶冠上对应于除湿槽端部的位置开设有通孔。本发明专利技术提供的防水蚀汽轮机叶片，高温蒸汽液化产生的水滴沿着除湿槽，从叶冠上的通孔被甩出，防止水滴长时间位于叶型上使叶片受水滴冲蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种防水蚀汽轮机叶片
本专利技术涉及发电设备
，特别是涉及一种防水蚀汽轮机叶片。
技术介绍
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，又称为蒸汽透平，主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。汽轮机叶片是一种旋转式的流体动力机械，它直接起着将蒸汽或燃气的热能转变为机械能的作用，而叶片是汽轮机的“心脏”，是汽轮机中极为重要的零件。汽轮机在工作时，高温高压的蒸汽作用在叶片上，高温蒸汽遇到低温叶片发生液化而产生水滴，时间长叶片容易受水滴冲蚀，而影响到叶片的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种防水蚀汽轮机叶片，高温蒸汽液化产生的水滴沿着除湿槽，从叶冠上的通孔被甩出，防止水滴长时间位于叶型上使叶片受水滴冲蚀。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种防水蚀汽轮机叶片，包括叶根、叶型和叶冠，所述叶根、叶型、叶冠依次连接，所述叶型包括进气边、内弧、出气边和外弧，所述叶型上设置有导气槽和除湿槽，所述导气槽的一端位于进气边，所述导气槽由进气边朝向出气边，所述除湿槽一端位于叶型与叶冠的连接处，所述除湿槽靠近出气边，所述除湿槽由叶冠朝向叶根，所述导气槽的远离端部与除湿槽的端部连通，所述叶冠上对应于除湿槽端部的位置开设有通孔。进一步的，所述导气槽至少设置有两个，所述导气槽均平行于出气边。进一步的，所述导气槽的宽度从进气边向出气边逐渐变窄。进一步的，所述叶型的中上部设置有拉筋孔。进一步的，所述叶根为叉型叶根。进一步的，所述防水蚀汽轮机叶片的化学成分的质量百分比为：C：0.15-0.26％、Si：0.19-0.32％、Ni：0.65-0.69％、Cr：3.5-4.6％、Mo：0.69-0.76％、V：0.11-0.18％、W：0.56-0.59％、Ti：5.3-5.8％、Nb：0.34-0.49％、Al：4.8-5.2％、Cu：0.08-0.14％、Ce：0.01-0.03％、Nd：0.02-0.03％、Dy：0.01-0.02％，余量为Fe。进一步的，所述防水蚀汽轮机叶片的化学成分的质量百分比为：C：0.21％、Si：0.26％、Ni：0.67％、Cr：4.1％、Mo：0.73％、V：0.15％、W：0.57％、Ti：5.6％、Nb：0.42％、Al：5.0％、Cu：0.11％、Ce：0.02％、Nd：0.02％、Dy：0.02％、Fe：82.12％。本专利技术还提供了一种防水蚀汽轮机叶片的制备方法，包括以下步骤：S1：将预定的防水蚀汽轮机叶片原料中各成分的质量百分比将原料加入熔炼炉内，将熔炼炉的温度调整至1500-1550℃，待原料融化后，充分搅拌，将原料熔炼成合金溶液；S2：通过水冷的方式将合金溶液降温至670-650℃，形成合金，然后通过空冷的方式将合金冷却至室温；S3：将合金再次放入熔炼炉中，将熔炼炉的温度调整至1600-1650℃，使合金再次熔炼成合金溶液，通过水冷的方式将合金溶液降温至850-865℃，然后加入精炼剂进行精炼除渣，精炼时间5-10分钟；S4：将除渣后的合金溶液加热至900-920℃，然后将合金溶液倒入铸模中进行浇注，得到叶片胚料；S5：将叶片胚料放入淬火炉中进行淬火处理，淬火的介质为矿物油，淬火温度为820-845℃，淬火后冷却至280-300℃，然后将叶片胚料放入回火炉中，将炉温调至725℃进行回火处理，回火时间为30-35分钟，回火后冷却至室温，之后再将叶片胚料放入回火炉中，将炉温调至650℃，进行二次回火，回火时间为35-40分钟，回火后再次冷却至室温；S6：对叶片胚料进行电解加工，将叶片胚料接直流电源的正极，工具电极接电源的负极，将叶片胚料置于电解液中，两级之间保持0.1-0.8mm的间隙，具有0.5-2.5MPa压力的电解液从两极间的间隙中高速流过，当加工工具阴极向叶片半成品不断进给时，在面对加工工具的叶片半成品表面上，叶片半成品的金属材料会按阴极型面的形状不断溶解，电解产物被高速电解液带走，从而使叶片半成品上形成导风槽和除湿槽，得到成型叶片；S7：在成型叶片进气边顶端外弧处进行打磨，然后用乙醇进行清洗，将银焊片放在打磨处，再将校形后的司太立合金盖上，用氧-乙炔火焰手工加热，对司太立合金进行钎焊，将司太立合金牢固地焊接好；S8：对S7得到的成型叶片继续超声波探伤处理，然后清洗、防锈处理之后得到叶片成品。进一步的，所述S7中钎焊的温度控制在650-720℃，高温保持时间最长为35秒。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术所述的一种防水蚀汽轮机叶片，在叶型上靠近出气边的位置设置有除湿槽，在汽轮机工作时，汽轮机叶片高速旋转，高温蒸汽液化产生的水滴沿着除湿槽，从叶冠上的通孔被甩出，防止水滴长时间位于叶型上使叶片受水滴冲蚀；在叶型上还设置有导气槽，将作用到叶片的高压蒸汽通过导气槽汇聚，作用在出气边上，使蒸汽的作用力大大增加，蒸汽利用率提高了20-25％，提高了汽轮机的工作效率；导气槽的远离端部与除湿槽的端部连通，导气槽还可以将产生的水滴汇聚到除湿槽中，通过除湿槽排出，进一步提高了叶片的除湿性能，有效地避免了叶片受水滴冲蚀，提高了汽轮机叶片的使用寿命；(2)本专利技术所述的一种防水蚀汽轮机叶片，导气槽的宽度从进气边向出气边逐渐变窄，将作用到叶片上的分散的高压蒸汽汇聚到点上，进一步增加了蒸汽的利用率；在叶型的中上部设置有拉筋孔，拉筋穿过拉筋孔，将汽轮机叶片组合成一个整体，避免单个汽轮机叶片受高压蒸汽作用出现振动，而影响到汽轮机叶片的使用寿命；(3)本专利技术所述的一种防水蚀汽轮机叶片，叶根为叉型叶根，安装时只需要将叉型叶根插入到叶轮上的槽中，安装或拆卸都十分方便快捷；叉型叶根与叶轮上的相匹配的槽孔紧密配合，工作时，受热产生膨胀，叶片与叶轮连接更为稳定；(4)本专利技术所述的一种防水蚀汽轮机叶片，在原料中加入C和W，在熔炼时可以形成碳化钨，可以提高汽轮机叶片的硬度和耐磨性，加入Mo、Ni等强化元素，提高了汽轮机叶片的抗振性能和抗腐蚀性能，加入V元素，可以细化晶粒，使钢的强度和韧性提高了15-20％，还加入Ce、Nd、Dy，这些稀土元素与碳、硅等反应形成稀土元素的碳化物、硅化物等，这些化合物硬度高，耐腐蚀性好，有效地提高了汽轮机叶片的使用寿命；(5)本专利技术所述的一种防水蚀汽轮机叶片，在制备时，采用淬火+二次回火的处理工艺，使奥氏体形成的珠光体组织更为均匀，避免形成不完全相同的组织，防止叶片产生脆性开裂，达到了意向不到的技术效果；在加工时采用电解加工的方式来制造导风槽和除湿槽，电解加工不受材料加工性能的影响，成型精度高，重复精度也高，加工效率高，校模次数可减少3/4，与仿形铣相比可提高5-6倍效率；在叶片进气边顶端外弧处银焊司太立合金片，有效地解决了叶片顶部严重的水冲蚀损坏问题。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的俯视图；其中：1、叶根；2、叶型；3、叶冠；4、进气边；5、内弧；6、出气边；7、导气槽；8、除湿槽；9、拉筋孔；10、通孔。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种防水蚀汽轮机叶片，结构如图1所示，包括叶根1、叶型2和叶冠3，叶根1、叶型2、叶冠3依次连接，叶根1为叉型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防水蚀汽轮机叶片，包括叶根(1)、叶型(2)和叶冠(3)，所述叶根(1)、叶型(2)、叶冠(3)依次连接，所述叶型(2)包括进气边(4)、内弧(5)、出气边(6)和外弧，其特征在于：所述叶型(2)上设置有导气槽(7)和除湿槽(8)，所述导气槽(7)的一端位于进气边(4)，所述导气槽(7)由进气边(4)朝向出气边(6)，所述除湿槽(8)一端位于叶型(2)与叶冠(3)的连接处，所述除湿槽(8)靠近出气边(6)，所述除湿槽(8)由叶冠(3)朝向叶根(1)，所述导气槽(7)的远离端部与除湿槽(8)的端部连通，所述叶冠(3)上对应于除湿槽(8)端部的位置开设有通孔(10)。

【技术特征摘要】
1.一种防水蚀汽轮机叶片，包括叶根(1)、叶型(2)和叶冠(3)，所述叶根(1)、叶型(2)、叶冠(3)依次连接，所述叶型(2)包括进气边(4)、内弧(5)、出气边(6)和外弧，其特征在于：所述叶型(2)上设置有导气槽(7)和除湿槽(8)，所述导气槽(7)的一端位于进气边(4)，所述导气槽(7)由进气边(4)朝向出气边(6)，所述除湿槽(8)一端位于叶型(2)与叶冠(3)的连接处，所述除湿槽(8)靠近出气边(6)，所述除湿槽(8)由叶冠(3)朝向叶根(1)，所述导气槽(7)的远离端部与除湿槽(8)的端部连通，所述叶冠(3)上对应于除湿槽(8)端部的位置开设有通孔(10)。2.根据权利要求1所述的一种防水蚀汽轮机叶片，其特征在于：所述导气槽(7)至少设置有两个，所述导气槽(7)均平行于出气边(6)。3.根据权利要求1所述的一种防水蚀汽轮机叶片，其特征在于：所述导气槽(7)的宽度从进气边(4)向出气边(6)逐渐变窄。4.根据权利要求1所述的一种防水蚀汽轮机叶片，其特征在于：所述叶型(2)的中上部设置有拉筋孔(9)。5.根据权利要求1所述的一种防水蚀汽轮机叶片，其特征在于：所述叶根(1)为叉型叶根(1)。6.根据权利要求1所述的一种防水蚀汽轮机叶片，其特征在于：所述防水蚀汽轮机叶片的化学成分的质量百分比为：C：0.15-0.26%、Si：0.19-0.32%、Ni：0.65-0.69%、Cr：3.5-4.6%、Mo：0.69-0.76%、V：0.11-0.18%、W：0.56-0.59%、Ti：5.3-5.8%、Nb：0.34-0.49%、Al：4.8-5.2%、Cu：0.08-0.14%、Ce：0.01-0.03%、Nd：0.02-0.03%、Dy：0.01-0.02%，余量为Fe。7.根据权利要求1所述的一种防水蚀汽轮机叶片，其特征在于：所述防水蚀汽轮机叶片的化学成分的质量百分比为：C：0.21%、Si：0.26%、Ni：0.67%、Cr：4.1%、Mo：0.73%、V：0.15%、W：0.57%、Ti：5.6%、Nb：0.42%、Al：5.0%、Cu：0.11%、Ce：0.02%、Nd：0....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘达，王河平，宗国翼，
申请(专利权)人：南京赛达机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32