一种水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及种水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的装置，属于金属基复合材料与机械制造交叉学科的技术领域。该装置为电镀用阳极装置，由外阳极装置和内阳极装置两部分组成，将水轮机放置在内阳极装置的支撑板上，再将外阳极装置套在内阳极装置上，连接固定好后，整体放入渡槽中实行电镀。本实用新型专利技术可实施水轮机抗磨蚀涂层的整体电镀，不需要单件电镀后再分别组焊成整体水轮机，经济节能，并可推广到要求硬度高、耐磨性能好的其它零部件表面处理上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的装置，属于金属基复合材料与机械制造交叉学科的

技术介绍
水轮机是水电站的主机设备，是将水能转化为电能的装置，其运行好坏直接关系到水电站乃至整个电カ系统运行的技术经济水平。根据对我国运行的水电站现场调查表明，水轮机过流部件，特别是转轮的气蚀破坏是当前水轮机运行中最为突出的问题。气蚀和磨损是水力机械中普遍存在的问题。气蚀可使水轮机过流部件表面上产生鱼鳞坑或使表面呈海绵状，破坏了表面原有的绕流条件，使水轮机效率和出力降低，严重时还可使转轮叶片掉块、掉边、穿孔，甚至脱落。除此以外，由于水电站的水流中经常夹带着大量的砂粒，水轮机还要承受砂粒的冲蚀磨损。近年来，各国研究人员为防止气蚀和磨损进行了大量的研究和试验，印度主要从事高性能HVOF涂层的开发及材料渗氮エ艺的研究，结果表明采用HVOF方法制备的W/Co涂层比13Cr-4Ni和12Cr钢表面渗氮处理的材料具有更高的抗气蚀和磨损性能。但是由于制备的WC显微组织中有少量空穴的存在，在高能泥沙冲击时，涂层易破坏。美国目前提高水轮机零部件抗气蚀的方法主要有2种，一是使エ件表面贝氏体化，因为贝氏体具有较高的冲击韧性，能有效地阻止导致气蚀的点蚀和裂纹的生长及扩展，从而提高过流部件的抗气蚀能力；另ー种方法是用高速火焰喷涂制备新型的WC/Co涂层，该涂层是由传统的微米级WC/Co粉末和纳米级超细微粉混合而制备的。德国在研究气蚀问题时认为，气蚀是ー种疲劳磨损问题，气蚀对表面粗糙度和表面缺陷很敏感，气蚀与涂层的物理性能如化学成分、显微硬度、应カ和组织结构关系密切，因此，他们通过磁控溅射沉积方法制备了ー种TiCN涂层以用于抗气蚀场合。由于上述研究所用涂层的价格昂贵，故在国内水电站中应用得很少。目前在我国对于喷熔材料及エ艺的研究较多，主要是喷涂TiCr合金粉末。虽然TiCr合金涂层能使水轮机的抗磨蚀性能有所提高，但提高的幅度不大，而且不能解决TiCr合金喷涂后的热变形问题。在专利技术专利“ー种可常温下施工的水轮机抗腐蚀方法”(CN1576574A)中，采用环氧胶与聚氨酯胶在高温条件下固化3飞天制得预制件，再通过胶黏剂和点焊加固エ艺连接于水轮机叶片气蚀区或磨损区，エ艺繁琐，耗时较长，而且叶片抗气蚀和磨损性能提高不大。因此，在国内水电站中的应用也较少。综合分析以上各种技术的优缺点，本技术提出一种用于水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的方法来实现水轮机的整体电镀，在本技术实施之前，还没有其他人实施过水轮机的整体电镀。整体电镀具有不经高温加热、没有变形问题、表面平整光滑等优点，而且电镀层硬度高达1200HV，因此整体电镀处理过的水轮机具有较好的抗气蚀和抗磨蚀性能。电镀层的主要成分是稀土镍、铬合金，价格适中，在国内ー些水电站推广应用后，使水轮机的工作寿命提高2倍以上。
技术实现思路
本技术提出一种用于水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的方法，通过ー套阳极装置来实现，该阳极装置由外阳极装置和内阳极装置两部分組成。经本技术整体电镀处理过的水轮机具有很好的抗气蚀、抗磨损性能，解决了水轮机气蚀、磨损严重的问题。本技术的阳极装置由外阳极装置和内阳极装置两部分组成，由外阳极装置和内阳极装置两部分组成；外阳极装置包括支撑体I和上铅板2，上铅板2固定在支撑体I内壁上，外阳极装置底端与内阳极装置的底板通过螺栓连接。支撑体I为上小、下大的圆台柱形。外阳极装置 底端可以带法兰边或耳扣，便干与与内阳极装置底板的连接。所述内阳极装置包括定位支座3、支撑板4、立柱5、下铅板6、支撑底座7，定位支座3固定在支撑板4上，支撑板4固定在立柱5上，下铅板6上、下端分别固定在立柱5和支撑底座7上，立柱5固定在支撑底座7上。各部件之间的连接固定可以采用塑料焊接、螺栓、螺钉等普通固定方法实现。所述上铅板和下铅板为普通纯铅板，支撑体、定位支座、支撑板、立柱、支撑底座均为PVC聚氯こ烯塑料板。所述支撑体I的厚度为8 15毫米，具体根据实际需要确定。所述支撑底座7的厚度为20 30毫米，可为圆形或者方形结构，具体根据实际需要确定。为了使电镀液能够顺畅流动，提高电镀效率，所述支撑体I和支撑底座7上均匀地分布多个孔洞。孔洞的大小和数量根据实际需要确定。整体电镀时按以下步骤进行操作I、将清洗过的整体水轮机放置在内阳极装置(图2所示)的支撑板4上，通过定位支座3定位固定；2、把外阳极装置(图I所示)套在内阳极装置(图2所示)上，通过螺栓连接固定好；3、内阳极装置中间钻有螺纹孔，用于安装吊装螺杆，螺杆上装有吊环，即通过其可将整个阳极装置吊进镀槽；4、将内、外阳极装置的上下铅板接整流器的正极，水轮机接整流器的负极，通电后即可实施水轮机的整体电镀，电镀液温度范围为3(T70°C，通上5 12V直流电源，水轮机作为阴极，该阳极装置上的纯铅板作为阳极，电镀过程中控制电流密度为20 30 A/dm2之间，对水轮机进行整体电镀，即能使水轮机的上冠、下环及叶片的强气蚀磨损部位，均匀地镀上一层抗磨蚀涂层；5、整体电镀结束后，将整个装置吊起，用自来水把镀液冲洗干净，放到安全地方，取下外阳极装置、水轮机及内阳极装置。本技术所具有的优点I)本技术可实施水轮机抗磨蚀涂层的整体电镀，不需要单件电镀后再分别组焊成整体水轮机，经济节能；2)电镀层厚度根据需要可在O. f Imm之间进行人为控制，且镀层与水轮机材料结合牢固，运行中不会出现镀层脱落；3)镀层表层光滑平整、粗糙度高，可显著提高水轮机的抗磨蚀能力和使用寿命，提高水力发电企业的经济效益；4)本技术还可推广到要求硬度高、耐磨性能好的其它零部件表面处理上。附图说明图I为本技术外阳极装置半剖视示意图；图2为本技术外阳极装置的俯视示意图；图3为本技术内阳极装置。图中各标号为1_支撑体，2-上铅板，3-定位支座，4-支撑板，5-立柱，6-下铅板，7-支撑底座。具体实施方式 以下结合图表和实施例对本技术作进ー步阐述，但本技术的保护内容不限于所述范围。实施例I :装置由外阳极装置(图I所示)和内阳极装置(图2所示)两部分组成，用螺栓连接。外阳极装置包括支撑体(I)和上铅板(2)，上铅板(2)固定在支撑体(I)内壁上，支撑体(I)为上小、下大的圆台柱形，外阳极装置底端与内阳极装置的底板通过螺栓连接。内阳极装置采用厚度为8毫米的支撑体I通过塑料焊接的方法制得，上铅板2通过螺丝固定在支撑体I上；外阳极装置的定位支座3采用塑料焊接的方法连接到支撑板4上，支撑板4通过螺栓连接到立柱5上，下铅板6通过螺栓分别连接到立柱5和支撑底座7上，立柱5通过塑料焊接的方法连接到支撑底座7上，支撑底座7的厚度为30毫米，可为圆形结构。上铅板和下铅板为普通纯铅板，支撑体、定位支座、支撑板、立柱、支撑底座均为PVC (聚氯こ烯)塑料板。支撑体I和支撑底座7上均匀地分布20个孔洞。整体电镀时按以下步骤进行操作I、将清洗过的整体水轮机放置在内阳极装置(图2所示)的支撑板4上，通过定位支座3定位固定；2、把外阳极装置(图I所示)套在内阳极装置(图2所示)上，通过螺栓连接固定好；3、内阳极装置中间钻有螺纹孔，用于安装吊装螺杆，螺杆上装有吊环，即通过其可将整个阳极装置吊进镀槽；4、将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的装置，其特征在干由外阳极装置和内阳极装置两部分組成。2.根据权利要求I所述的水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的装置，其特征在于外阳极装置包括支撑体(I)和上铅板(2)，上铅板(2)固定在支撑体(I)内壁上，外阳极装置底端与内阳极装置的底板通过螺栓连接。3.根据权利要求2所述的水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的装置，其特征在于支撑体(I)为上小、下大的圆台柱形。4.根据权利要求I所述的水轮机整体电镀抗磨蚀涂层的装置，其特征在干内阳极装置包括定位支座(3)、支撑板(4)、立柱(5)、下铅板(6)、支撑底座(7)，定位支座(3)固定在支撑板(4)上，支撑板(4)固定在立柱(5)上，下铅板(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张自华，王庆辉，吴张永，王飚，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：