高性能热保护| PCI杂志 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

镍铝化合物扩散涂料帮助燃气轮机部件承受极高的温度。然而,坑等缺陷,滴,下垂,裸露的景点和mudcracks可以妥协的性能,导致高水平的精加工的拒绝。涂料供应商推荐的表面处理后,应用程序和扩散过程可以消除涂层缺陷,确保高质量的部件。

燃气轮机为航空和发电应用程序不断地推向极限的操作。经常,这些限制是由组成材料限制的。188金宝搏bet官网例如,燃烧器和其他组件更远的尾部发动机(叶片和叶片)经常暴露在温度超过1600°F (871°C)下操作,根据他们的位置引擎,引擎的类型,操作参数和其他因素。高温提供增加了涡轮功率和效率。镍含量高的不锈钢组件通常被用在这些应用程序,因为他们拥有优秀的高温强度。然而,这些材料高温氧化和热腐蚀188金宝搏bet官网攻击。

镍铝化合物涂层坚硬耐腐蚀,已经使用了几十年保护组件,操作温度从1200年到1800°F(649到982°C)。胶结包装方法的应用镍铝化合物涂层与铝,是装在一个集装箱一个活化剂(通常含氟)和热压载,如氧化铝、和整个容器被加热到1350°F (732°C)。这种治疗后,部分删除,进一步热处理在1900°F (1038°C)几个小时铝扩散到表面的部分,创建一个镍铝化合物。对于某些应用程序,这个过程既费时又费钱。

spray-applied扩散涂料的发明大大简化应用镍铝化合物涂层的过程。有三个关键步骤实现高性能spray-applied镍铝化合物完成:表面处理,喷浆的应用,扩散热处理。虽然spray-applied方法似乎简单,许多潜在的陷阱等待没有经验的涂布。

表面处理

与大多数涂料的应用系统,适当的表面处理是至关重要的,建立一个可接受的涂层。对涡轮叶片,表面处理的第一步是化学或热脱脂。所有有机污染物(油脂和污垢)在这个阶段必须完全清除,这样他们不会侵犯在部分的表面喷砂处理的下一个步骤。

在喷砂处理,表面的部分通常是擦伤,120 - 240 -孔氧化铝。的喷砂提供了粗糙面spray-applied涂层扩散之前遵守。

图1所示。涡轮叶片在650°F治愈但扩散之前。

喷雾应用程序

spray-applied液体涂料的水性无机磷酸盐粘结剂是由分散的铝粉和一小部分金属硅粉。该材料具有低粘度,大约200厘泊(cp),所以申请人必须控制应用程序速度严格防止下垂并运行。

在这个阶段,表面处理不足往往会成为一个问题。任何有机污染物方面——甚至只是一个指纹处理——将导致涂层坑或爬行。完成操作符的第一反应可能是应用涂层重的缺陷,但通常这种反应加剧了情况。

大部分spray-applied扩散涂层是最好的应用使用常规空气雾化修改喷枪。喷洒较大的部件时,倾向于切换到一个更大的工业或汽车喷枪。然而,更大的枪会引起问题,因为增加的喷雾液滴的大小,从而导致难以润湿的表面涂层。

当使用一个修改枪支在大约40 psi,最好应用光“雾外套”几乎没有明显的表面上。允许“雾外套”后风干灰蒙蒙的,湿的外套应该应用的表面均匀光滑的外表,没有运行或凹陷。

喷涂料的应用后,部分需要风干灰蒙蒙的完成。他们应该被治愈650°F (343°C) 30分钟涂层坚决遵守在涂层表面,赶出剩余的水扩散之前。如果这一步是绕过,它将创建一个不均匀的扩散。可能需要几层来实现必要的干膜厚度,通常3 - 5毫升。检查厚度最好是进行涡流计。

图1显示了一个示例的涡轮叶片在650°F治愈但扩散之前。在这个阶段,涂层有时被称为“绿色的外套。”

图2。扩散后,镍铝化合物应该是一个统一的深灰色。

扩散

执行扩散过程在高温下(1650到1950°F (899 - 1066°C))在真空或惰性气体气氛。惰性气体或真空防止氧化在高温扩散并允许绿色外套的铝迁移到衬底,地方债券的镍镍铝化合物。

所需的设备执行扩散变化很大,这取决于零件的大小。部分从大型发电机组需要大熔炉扩散;然而,一定程度的铝将在蒸汽的形式被释放,然后坚持炉里。出于这个原因,大多数涂抹器执行扩散反驳,这本质上是一个室,拥有部分扩散,可以画一个密封真空或充满惰性气体,如氩气。

反驳通常是从铬镍铁合金或其他高温合金制造。最近,然而,这些金属的成本增长较快。许多涂抹器开始反驳的研究手段,使用低档次的钢涂层的钢材料,将防止外部氧化而扩散周期运行。

在典型的燃气轮机叶片扩散过程中,涂绿色的叶片或部分被放置在反驳,通常与其他叶片或部分适合,然后反驳是放置在扩散炉和清除氩。炉下提高到约1650°F,大约四个小时。允许部分冷却,然后删除。部分将展示一个易碎的白色层表面上,有时也称为浓汤。涂抹器不熟悉这种类型的涂料可能认为扩散差在看到了浓汤。浓汤是残余的粘合剂,部分前的绿色外套一起进入扩散。它应该被玻璃珠抛光爆炸在一个标准的内阁。合成的镍铝化合物应该是一个统一的深灰色,如图2所示。

图3。后部分的横截面扩散过程完成。底层是原始的衬底,紧随其后的是一个相互扩散区,然后镍铝化合物层。

在这个时候,涂料应用将成为明显的问题。听不清坑或表面缺陷出现在绿色的外套将显示为不可接受裸的镍铝化合物。看到扩散后另一个问题是mudcracks的外观表面的镍铝化合物层,通常是由应用太多材料650°F绿色外套前治疗。因为它很难解决这些问题一旦经历了扩散部分,应格外注意检查缺陷扩散周期之前的部分。

取消部分或样本面板应包括每批零件。扩散后,取消部分应该为金相截面和安装分析来确定扩散的深度,如果必要,镍铝化合物的比例。图3显示了一个横截面的一部分在扩散过程完成之后。底层是原始的衬底,紧随其后的是一个相互扩散区,然后镍铝化合物层。