表面合金強化抗腐蝕、汽蝕磨損方法技術

本發明專利技術表面合金強化抗腐蝕、汽蝕磨損的方法是一種在鑄鋼或鍛鋼構件易受腐蝕、汽蝕磨損的表面堆焊一層鈦鎳合金的方法，由于鈦鎳合金抗酸堿腐蝕、水介質汽蝕的性能強，在水電、化工及其他行業受酸、堿介質腐蝕或受水汽蝕的構件中有廣泛推應用的價值，如水輪機的轉輪、導葉、抗磨板、葉片等均可用本發明專利技術制造和修復。（*該技術在2009年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術表面合金強化抗腐蝕、汽蝕磨損的方法屬于合金表面堆焊。在有腐蝕介質(酸、堿)及汽蝕磨損介質(水)中的構件，如泵、葉輪、管道及水輪發電機的轉輪、葉片、水導葉、抗磨板等過流部件為了耐酸堿多采用奧氏體、鐵素體或馬氏體不銹鋼，以及特種鑄鐵。為了耐汽蝕磨損，水介質中的水輪機轉輪，葉片或其它過流部件多采用OCr13Ni4Mo或OCr16Ni5Mo不銹鋼，較些在上述介質中所使用的部件，使用壽命均不長。目前，在上述介質中使用的構件，采用表面堆焊提高使用壽命尚為數不多，一般用于修復，如采用不銹鋼司材質焊條或奧氏體不銹鋼焊條進行補焊，其使用壽命仍與原母材同樣，如水輪發電機過水部件一年一修，在我國尤其是黃河流域的水電站，由于過機水中含有大量泥沙，水輪機轉輪和葉片等受到嚴重的汽蝕磨損破壞，以至每年每臺機組被迫停機檢修40～60天，嚴重影響發電量。本專利技術的目的是采用鈦、鎳合金進行表面堆焊的方法，提高材料的抗腐蝕與汽蝕磨損能力，從而大幅度提高受酸堿類腐蝕介質及水的汽蝕磨損介質破壞的構件的使用壽命。本專利技術的內容是在鍛鋼或鑄鋼構件易遭受腐蝕、汽蝕磨損而受破壞的表面，堆焊一層鈦鎳合金。堆焊工藝是預先在施焊表面敷焊一層過渡層，過渡層為厚度不小于2mm的鎳材，然后將鈦鎳合金堆焊在過渡層上面，所用的焊條是TiNi合金焊絲，堆焊后進行消除應力退火，按堆焊基體母材選定熱處理工藝，消除應力退火后硬度Rc40～70堆焊用的鈦鎳合金成份Ti10～60%、Ni40～90%。本專利技術的優點是鈦鎳合金抗腐蝕、汽蝕磨損性能極高，其成本也比一般合金鋼昂貴，采用本專利技術進行堆焊，使受腐蝕、汽蝕磨損的表面堆焊上鈦鎳合金，即達到極高的抗腐蝕、汽蝕磨損的性能指標，又解決了采用鈦鎳合金整體制造構件成本太高的問題，使用本專利技術技術，應用于水輪機過流部件比采用現有的高檔水輪機材料ZGOCr13Ni4Mo和ZGOCr16Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼做過流部件壽命至少高幾倍，雖然鈦鎳合金成本高，但必竟只堆焊一層，用量小，可相應的壽命提高得十分顯著，故大大節省了修復葉片的工時。原來一年修復一次，現在保守的計算4年修復一次，那么每一個水電機組發電量四年增加125000×24×40×3＝360000000KW(以葛洲壩12.5萬KW機組為例)效益十分可觀，如果多數電站都采用這種方法為國家多發電，可緩解國家能源緊張的局面。此外，水輪機過流部件原采用不銹鋼整體制造的，采用本專利技術同時可以采用低合鋼鑄造基體，表面堆焊一層鈦鎳合金比整體不銹鋼造價還可降低?；ば袠I生產過程中酸、堿介質中所使用的泵輪，嚴重的一周要更換一次，最好的材料目前也要一個月更換一次，采用本專利技術進行鈦鎳合金表面堆焊，使用壽命可提高幾倍，而成本相近。由此看來本專利技術不僅在水電而且在化工還有其它一些行業都有推廣應用價值，可取得很大經濟效益。實施例1、HLuo-WJ-60葉片表面合金強化。在小葉片易受汽蝕磨損破壞部位，即葉片背面，利用手動氬弧焊機，首先敷焊2.5～3mm鎳，然后堆焊鎳鈦合金。整個敷焊面積約95mm×105mm×(4～5)mm。焊后消除應力熱處理，隨后打磨。權利要求1.一種抗腐蝕、汽蝕磨損的表面合金強化的方法，其特征在于預先在施焊表面敷焊一層過渡層，過渡層為厚度不小于2mm的鎳材，然后將鈦鎳合金堆焊在過渡層上。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于鈦鎳合金焊條的成份為Ti10～60%，Ni40～90%。3.如權利要求1、2所述的方法，其特征在于堆焊后需按堆焊基體母材選定熱處理工藝消除應力，退火后硬度范圍Rc40～70。全文摘要本專利技術表面合金強化抗腐蝕、汽蝕磨損的方法是一種在鑄鋼或鍛鋼構件易受腐蝕、汽蝕磨損的表面堆焊一層鈦鎳合金的方法，由于鈦鎳合金抗酸堿腐蝕、水介質汽蝕的性能強，在水電、化工及其他行業受酸、堿介質腐蝕或受水汽蝕的構件中有廣泛推應用的價值，如水輪機的轉輪、導葉、抗磨板、葉片等均可用本專利技術制造和修復。文檔編號B23K9/04GK1051134SQ8910519公開日1991年5月8日 申請日期1989年10月26日 優先權日1989年10月26日專利技術者孫裕久 申請人:機械電子工業部沈陽鑄造研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗腐蝕、汽蝕磨損的表面合金強化的方法，其特征在于；預先在施焊表面敷焊一層過渡層，過渡層為厚度不小于２ｍｍ的鎳材，然后將鈦鎳合金堆焊在過渡層上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫裕久，
申請(專利權)人：機械電子工業部沈陽鑄造研究所，
類型：發明
國別省市：89[中國|沈陽]