[发明专利]一种防水蚀钛合金汽轮机叶片

摘要

本发明公开了一种防水蚀钛合金汽轮机叶片，由耐腐蚀钛合金钢加工而成，该耐腐蚀钛合金钢质量百分比成分为Al10.55‑12.67%、Mo1.05‑2.24%、V0.72‑0.85%、Fe0.85‑0.87%、Ni2.12‑3.54%，Si0.43‑0.54%、Cr0.21‑0.32%、Nb0.35‑0.47%，Sn0.37‑0.49%、In0.05‑0.07%、Cu0.03‑0.04%、C0.13‑0.25%，Ce0.05‑0.07%、Y0.01‑0.02%，Mn0.51‑0.63%，B0.052‑0.074%，余量为钛及不可避免的非金属夹杂。本发明除了具有防腐蚀效果外，还具有很好的抗静电性和吸收隔热性，以及表面防污性，稀土元素的加入又能提高材料的耐磨损性，一举多得，获得了意外不到的技术效果。本发明汽轮机叶片的外表面涂覆的复合膜，提高了其防腐蚀效果，增加了使用寿命；纳米材料的加入又能提高复合膜的耐磨损性，一举多得，获得了意外不到的技术效果。

主权项

一种防水蚀钛合金汽轮机叶片，包括由耐腐蚀钛合金钢一体车加工而成的叶冠、叶根和中间连接体，其特征在于：所述耐腐蚀钛合金钢质量百分比成分为：Al：10.55‑12.67%、Mo：1.05‑2.24%、V：0.72‑0.85%、Fe：0.85‑0.87%、Ni:2.12‑3.54%，Si：0.43‑0.54%、Cr：0.21‑0.32%、Nb：0.35‑0.47%，Sn：0.37‑0.49%、In：0.05‑0.07%、Cu：0.03‑0.04%、C：0.13‑0.25%，Ce：0.05‑0.07%、Y：0.01‑0.02%，Mn：0.51‑0.63%，B：0.052‑0.074%，余量为钛及不可避免的非金属夹杂，其叶片的热处理工艺为：㈠加热：将加工好的叶片加热至780‑800℃，并保温45‑47min；㈡冷却：采用水冷以15‑17℃/s的冷却速率将叶片加速冷却至655‑685℃后，再空冷至室温；㈢第一次回火：将叶片加热至700‑730℃回火30‑35min后，待温13‑15s，使叶片温度均匀化，之后以20‑30℃/s的冷却速率加速冷却至520‑540℃后，再空冷至室温；㈣第二次回火：将叶片加热至630‑650℃回火35‑45min后采用组合冷却工序冷却至室温；所述叶片的外表面喷涂有界面剂，所述叶片的外表面界面剂上涂覆有低摩擦耐水蚀复合膜，所述低摩擦耐水蚀复合膜包括PTFE膜，在所述PTFE膜的一面涂有交联粘结胶，在所述PTFE膜的另一面喷涂有纳米溶液，所述复合膜具有交联粘结胶的那一面与所述叶片的外表面贴合；所述交联粘结胶的质量百分比组分为：4‑甲基环己基异氰酸酯：35‑38%，二丁酯：16‑19%，α‑亚麻酸：3‑5%，乙缩二乙二醇：4‑6%，聚氧乙烯脂肪醇醚：6‑9%，过氧化苯甲酰：4.5‑5.0%，丙烯酸丁酯：2‑4%，交联型丙烯酸酯乳液：3‑5%，4‑(二乙氨基)二苯甲酮：1.7‑1.9%，二甲基甲酰胺：1.9‑2.1%，醋酸乙烯酯：余量；在热压的作用下将交联粘接胶与PTFE膜进行高温粘接复合，所述热压复合温度为180‑183℃，时间为1‑1.5min，线压力为1.2‑1.4k g/mm；所述纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：11‑15%，纳米二氧化钛：6‑8%，纳米碳化硅：1‑3%，季戊四醇三‑(3‑氮丙啶基)‑丙酸酯：10‑12%，有机氟防水剂：余量；将PTFE膜表面的另一面喷涂纳米溶液，烘干后经机械热轧压处理，所述烘干温度为98‑100℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2‑2.2k g/mm，轧压温度为160‑180℃，时间为1‑1.5min；所述界面剂中各组分的重量百分比为：有机硅改性丙烯酸树脂：45‑50%，填料：25‑27%，乙烯‑醋酸乙烯共聚物：1.5‑1.7%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：1.7‑1.9%，聚二甲基硅氧烷：0.4‑0.6%，附着力促进剂：2‑3%；聚醚改性硅油：0.5‑1.5%，助溶剂：余量；所述填料为硫酸钡、硅微粉和碳酸钙按重量比5：3：7混合。