CN103882441A - 一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法 - Google Patents

一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法 Download PDF

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李秀丽
姜英
林亮
陈瑞芳
龙正茂
娄霞
周科
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Abstract

本发明提供了一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法，包括以下步骤：将待修复的叶片进行清洗并烘干；将叶片浸泡在温度为70-90℃、浓度为80-100g/l的氢氧化钠水溶液中，反应时间为50-80min；取出叶片，用自来水冲洗该叶片上残留的槽液，然后使用白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理；对叶片进行缺陷检查；采用手工喷涂的方式制备新的Al涂层。本发明克服了机械加工方法造成的叶片尺寸超差和酸洗方法对基材的腐蚀；精确保证叶片的尺寸符合设计标准，提高返修叶片的重复使用率；保证叶片表面的清洁度并提高修复涂层与叶片的结合强度；使用本发明方法修复的叶片使用效果良好，耐蚀性、涂层粗糙度以及结合强度等性能均能满足设计要求，且生产成本低廉，操作方便，应用前景广阔。

Description

一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法
技术领域
本发明属于表面处理领域，特别是涉及一种功能涂层的修复方法，尤其涉及一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法。
背景技术
压气机在使用一段时间后需对内部部件进行检修，特别是煤压机，由于流体介质中含有硫的化合物以及微小的固体颗粒，因此煤压机中叶片的腐蚀现象较为严重。在检修过程中，对于不满足设计要求的叶片需进行修理达到设计标准后方可再次投入使用。因此优化叶片涂层的返修工艺以及提高叶片的返修合格率对提高叶片使用寿命，降低生产成本有着重要意义。
为了提高材料为2Cr12NiMo1W1V的压气机叶片的使用寿命和减少对叶片通流效率的影响，需在压气机叶片表面制备一层光滑的铝涂层。2Cr12NiMo1W1V压气机叶片的Al涂层在使用一段时间后会出现不完整现象，流体介质会腐蚀以及冲蚀基材造成叶片的报废。因此在每次检修后需对不满足设计要求的叶片进行原有涂层去除以及2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复。现有的涂层去除方式有：酸洗化学反应法和机械加工去除法，但是这两种方法在去除涂层的同时，分别会对基材出现过腐蚀或造成叶片尺寸超差的现象。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法，先采用化学方法去除原有Al涂层，检查合格后，再在叶片表面手工制备新的Al涂层；包括以下步骤：
（1）将待修复的2Cr12NiMo1W1V叶片进行清洗并烘干；
（2）将步骤（1）处理后的2Cr12NiMo1W1V叶片浸泡在温度为70-90℃、浓度为80-100g/l的氢氧化钠水溶液中，使得氢氧化钠水溶液与叶片表面的Al涂层进行化学反应，反应时间为50-80min；
（3）取出步骤（2）中去除Al涂层后的2Cr12NiMo1W1V叶片，用自来水冲洗该叶片上残留的槽液，然后使用白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理，直至叶片表面呈现金属光泽、并无肉眼可见涂层残留为止；
（4）对叶片进行缺陷检查；
（5）采用手工喷涂的方式在2Cr12NiMo1W1V叶片表面制备新的Al涂层，然后将表面制作有Al涂层的2Cr12NiMo1W1V叶片置于热处理炉中加热并保温。
所述步骤（3）中，白刚玉砂的规格为：100#-200#。
所述步骤（4）中，缺陷检查采用目视检查与磁粉探伤相结合的检查方式。
所述步骤（5）中，热处理炉的加热温度为300-400℃，保温时间为10-60min。
与现有技术相比，本发明的优点是：
（1）本发明采用化学退镀法去除2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层可以防止对基材进行腐蚀。
（2）本发明采用化学退镀法去除2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层可以克服采用单纯机械加工方法清除涂层造成叶片尺寸超差。
（3）本发明采用VT和MT结合方式检查返修叶片缺陷，可以更精确保证叶片的尺寸符合设计标准，提高返修叶片的重复使用率。
（4）本发明在采用化学退镀法去除2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层后，采用120#白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理可以保证叶片表面的清洁度并提高新制涂层与叶片的结合强度。
（5）使用本发明方法修复的叶片使用效果良好，耐蚀性、涂层粗糙度以及结合强度等性能均能满足设计要求，且生产成本低廉，操作方便，应用前景广阔。
具体实施方式
本发明是一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法，先采用化学方法去除原有Al涂层，检查合格后，再在叶片表面手工制备新的Al涂层；先采用化学方法去除原有Al涂层，再采用VT和MT两种方式结合对叶片进行缺陷检查，检查合格后、确定维修方案，最后采用手工喷涂的方式制备新的Al涂层，实现2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复并确保叶片的尺寸符合设计标准。具体包括以下步骤：
（1）将待修复的2Cr12NiMo1W1V叶片进行清洗并烘干；
（2）采用化学方法去除原有Al涂层：将步骤（1）处理后的2Cr12NiMo1W1V叶片浸泡在涂层去除槽液中，本具体实施方式中，涂层去除槽液是温度为70-90℃、浓度为80-100g/l的氢氧化钠水溶液。在此步骤中，氢氧化钠水溶液与叶片表面的Al涂层进行化学反应，反应时间为50-80min。
此步骤中，具体的反应方程为：Al+NaOH+H2O→NaAlO2+H2。其中：氢氧化钠NaOH水溶液不会与叶片基材2Cr12NiMo1W1V发生反应，因此该化学反应不会对叶片基材进行侵蚀；同时生成的偏铝酸钠NaAlO2可以溶于水、易于回收，氢气H2无毒无害、能够安全排入大气中。
（3）取出步骤（2）中去除Al涂层后的2Cr12NiMo1W1V叶片，用自来水冲洗该叶片上残留的槽液，然后使用白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理，直至叶片表面呈现金属光泽、并无肉眼可见涂层残留为止。本具体实施方式中，白刚玉砂的规格为：100#-200#。
（4）对叶片进行缺陷检查。本具体实施方式中，缺陷检查采用目视检查VT与磁粉探伤MT两种方式相结合的检查方式。
（5）采用手工喷涂的方式在2Cr12NiMo1W1V叶片表面制备新的Al涂层，然后将表面制作有Al涂层的2Cr12NiMo1W1V叶片置于热处理炉中加热并保温。本具体实施方式中，热处理炉的加热温度为300-400℃，保温时间为10-60min。
以下结合3个实施例及附表1、2对本发明作进一步的具体说明，所述内容仅为本发明构思下的基本说明，但是本说明不局限于下面的例子，依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均属于本发明的保护范围。
实施例1
（1）将待修复的2Cr12NiMo1W1V叶片进行清洗并烘干；
（2）采用化学方法去除原有涂层：加热浓度为90g/l的涂层去除槽液至80℃，将待处理的喷涂有Al涂层的2Cr12NiMo1W1V叶片置于涂层去除槽液中静置60min；
（3）取出处理后的叶片，用自来水冲洗叶片残留槽液，并使用180#白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理，直至叶片表面呈现金属光泽并无肉眼可见涂层残留为止。
（4）采用目视检查与磁粉探伤相结合的方式对叶片进行缺陷检查。
（5）新涂层制备：采用手工喷涂方式在叶片表面制备新涂层，将制备涂层的叶片置于360℃热处理炉中保温60min。
为了对比实施例1中2Cr12NiMo1W1V叶片表面修复Al涂层性能与新制叶片涂层性能的差异，对叶片修复涂层与新制叶片涂层进行粗糙度、附着强度与耐蚀性测试，详见表1。
为了测试实施例1中在涂层去除后是否进行喷砂处理对2Cr12NiMo1W1V叶片表面修复Al涂层性能的影响，对叶片修复涂层进行粗糙度、附着强度测试，详见表2。
表1.实施例1制备叶片修复涂层与叶片新制涂层性能对比
Figure BDA0000481823630000041
表2.实施例1中采用喷砂处理修复涂层与未采用喷砂处理修复涂层性能对比。
Figure BDA0000481823630000042
从表1中可以看出实施例1中2Cr12NiMo1W1V叶片表面修复Al涂层性能与叶片新制涂层性能相近，满足设计要求。
从表2中可以看出实施例1中在涂层去除后采用180#白刚玉砂处理可以显著提高2Cr12NiMo1W1V叶片表面修复Al涂层的结合强度以及降低涂层表面粗糙度。
实施例2
（1）将待修复的2Cr12NiMo1W1V叶片进行清洗并烘干；
（2）采用化学方法去除原有涂层：加热浓度为80g/l的涂层去除槽液至70℃，将待处理的喷涂有Al涂层的2Cr12NiMo1W1V叶片置于涂层去除槽液中静置80min；
（3）取出处理后的叶片，用自来水冲洗叶片残留槽液，并使用150#白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理，直至叶片表面呈现金属光泽并无肉眼可见涂层残留为止。
（4）采用目视检查与磁粉探伤相结合的方式对叶片进行缺陷检查。
（5）新涂层制备：采用手工喷涂方式在叶片表面制备新涂层，将制备涂层的叶片置于400℃热处理炉中保温50min。
实施例3
（1）将待修复的2Cr12NiMo1W1V叶片进行清洗并烘干；
（2）采用化学方法去除原有涂层：加热浓度为100g/l的涂层去除槽液至90℃，将待处理的喷涂有Al涂层的2Cr12NiMo1W1V叶片置于涂层去除槽液中静置50min；
（3）取出处理后的叶片，用自来水冲洗叶片残留槽液，并使用120#白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理，直至叶片表面呈现金属光泽并无肉眼可见涂层残留为止。
（4）采用目视检查与磁粉探伤相结合的方式对叶片进行缺陷检查。
（5）新涂层制备：采用手工喷涂方式在叶片表面制备新涂层，将制备涂层的叶片置于300℃热处理炉中保温60min。

Claims (4)

1.一种2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法，先采用化学方法去除原有Al涂层，检查合格后，再在叶片表面手工制备新的Al涂层；其特征在于，包括以下步骤：
（1）将待修复的2Cr12NiMo1W1V叶片进行清洗并烘干；
（2）将步骤（1）处理后的2Cr12NiMo1W1V叶片浸泡在温度为70-90℃、浓度为80-100g/l的氢氧化钠水溶液中，使得氢氧化钠水溶液与叶片表面的Al涂层进行化学反应，反应时间为50-80min；
（3）取出步骤（2）中去除Al涂层后的2Cr12NiMo1W1V叶片，用自来水冲洗该叶片上残留的槽液，然后使用白刚玉砂对叶片表面进行喷砂处理，直至叶片表面呈现金属光泽、并无肉眼可见涂层残留为止；
（4）对叶片进行缺陷检查；
（5）采用手工喷涂的方式在2Cr12NiMo1W1V叶片表面制备新的Al涂层，然后将表面制作有Al涂层的2Cr12NiMo1W1V叶片置于热处理炉中加热并保温。
2.根据权利要求1所述2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法，其特征在于，所述步骤（3）中，白刚玉砂的规格为：100#-200#。
3.根据权利要求1所述2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法，其特征在于，所述步骤（4）中，缺陷检查采用目视检查与磁粉探伤相结合的检查方式。
4.根据权利要求1所述2Cr12NiMo1W1V叶片表面Al涂层的修复方法，其特征在于，所述步骤（5）中，热处理炉的加热温度为300-400℃，保温时间为10-60min。
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