本發(fā)明涉及一種耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝。
背景技術:
鈦合金是一種新型結構材料,它具有優(yōu)異的綜合性能,如密度?。▇4.5g·cm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優(yōu)異,某些鈦合金的最高工作溫度為550oC,預期可達700oC;鈦金屬的密度較小,為4.5g/cm3,僅為鐵的60%,通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬,其相應的鈦合金、鋁合金、鎂合金則稱為輕合金;世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對鈦合金材料進行研究開發(fā),并且得到了實際應用。
因此它在航空、航天、化工、造船等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應用,發(fā)展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關系,鈦合金的比強高于其他輕金屬、鋼和鎳合金,并且這一優(yōu)勢可以保持到500oC左右,因此某些鈦合金適于制造燃氣輪機部件。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是,克服現(xiàn)有技術的缺點,提供一種耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝。
為了解決以上技術問題,本發(fā)明提供一種耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,包括如下具體步驟:
選用鈦合金葉片坯料,按質量百分比及包括:C:3.3-4.2%,Si:0.2-3.6%,Mn:0.3-1.0%,P<0.1%,S<0.05%,Ni:0.2-3.0%,V:0.2-1.5%,Ti:0.04-0.6%,余為Fe及總量<0.3%的Cr、Co等微量元素;將上述合金材料投入熔煉爐中,并向熔煉爐中投入稀土元素,稀土元素的總重量為上述合金材料的0.10-0.125%;稀土稀土元素中,按重量百分比包含以下組分:Gd:15-18%,Pr:3-5%,Dy:7-9%,Ac:12.5-12.8%,Nd:15-20%,Sm:11-13%,余量為La;
熔煉爐爐溫升至910℃-940℃,待爐料全部融化后進行充分攪拌,并在910℃-940℃下保溫1-3h;將上述合金液體自然冷卻至合金液體溫度880℃-850℃,再次加入與步驟中同樣質量的稀土元素;待合金液體溫度降溫至800-850℃時進行充分攪拌,并在800-850℃下加入精煉劑精煉除渣5min-10min;
除渣處理后,將合金液體溫度降至745-750℃并保溫20min-30min,將爐溫降至1130-1140℃,加入精煉劑,用氬氣進行除氣精煉5min-10min,并將合金液體溫度恒定在905-910℃下進行澆鑄;
澆鑄后坯料表面用丙酮清洗后,放置在管式置氫爐內,將爐內抽真空至10-3Pa,再將爐內升溫至700℃-800℃,保溫15分鐘,按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.1-0.3%的氫氣,充入氫氣的流量為1L/min,保溫2-4小時,然后將爐內的溫度以10℃/min的速度冷卻至室溫完成充氫處理;
對坯料進行第一次表面吹砂處理,并在鈦合金葉片坯料的表面上噴涂鈦合金玻璃潤滑劑;
將模具放置于轉底式保護氣體電爐中預熱,預熱溫度為750℃-800℃,將鈦合金葉片坯料裝入預熱的模具內,再將模具移至液壓機上的電阻爐內升溫至850℃-940℃,保溫10-20分鐘;
對鈦合金葉片預制坯料進行鍛造,上模壓下速度0.08mm/s-0.1mm/s,后對置氫鈦合金葉片鍛造坯料的表面進行第二次吹砂處理;
對鈦合金葉片鍛造坯料的表面依次進行清洗、脫氫并置于真空熱處理爐內,將爐內溫度升至700-800℃,保溫5-6小時,葉片隨爐冷卻至室溫,即得到置氫鈦合金鍛造葉片;
片梭的外表面貼有復合膜,復合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交聯(lián)粘結膠,在PTFE膜的另一面噴涂有納米溶液,片梭的外表面噴涂有界面劑,復合膜具有交聯(lián)粘結膠的那一面與片梭的外表面貼合;
交聯(lián)粘結膠的質量百分比組分為:4-甲基環(huán)己基異氰酸酯:31-33%,氨基甲酸乙酯:13-15%,α-亞麻酸:3-5%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:4-6%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.5-3.7%,過氧化苯甲酰:5.2-5.4%,丙烯酸丁酯:3.7-3.9%,交聯(lián)型丙烯酸酯乳液:7.7-7.9%,2-羥基-1,2-二苯基乙酮:1.7-1.9%,二甲基甲酰胺:1.9-2.1%,醋酸乙烯酯:余量;在熱壓的作用下將粘接復合劑與PTFE膜進行高溫粘接復合,熱壓復合溫度為185-187℃,時間為1-1.5min,線壓力為1.5-1.7Kg/mm;
納米材料溶液的質量百分比組分為:銻摻雜氧化錫納米晶:7-9%,納米二氧化鈦:6-8%,納米碳化硅:1-3%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:5-7%,有機氟防水劑:余量;將PTFE膜表面的另一面噴涂納米溶液,烘干后經機械熱軋壓處理,烘干溫度為98-100℃,機械熱軋壓為輥筒軋壓,線壓力為2-2.2Kg/mm,軋壓溫度為160-180℃,時間為1-1.5min;
界面劑中各組分的重量百分比為:有機硅改性丙烯酸樹脂:52-55%,填料:25-27%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:1.5-1.7%,聚氧乙烯脂肪醇醚:1.7-1.9%,聚二甲基硅氧烷:0.4-0.6%,附著力促進劑:1.2-1.5%;聚醚改性硅油:0.1-0.3%,助溶劑:余量;填料為硫酸鋇、硅微粉或碳酸鈣。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明葉片的外表面貼有復合膜,提高了其防腐蝕效果,增加了使用壽命;另外,本發(fā)明復合膜除了具有防腐蝕效果外,還具有很好的抗靜電性和吸收隔熱性,以及表面拒水性,且具有防霉殺菌和防污性,納米材料的加入又能提高復合膜的耐磨損性,一舉多得,獲得了意外不到的技術效果。本發(fā)明風力發(fā)電設備用葉片與現(xiàn)有的葉片相比,可增加使用壽命2-3倍,同時具有抗靜電性、吸收隔熱性、表面拒水性、防霉殺菌和防污性,穩(wěn)定性更好,故障率可降低30-40%;葉片的外表面噴涂界面劑,可以密閉掉外表面上的微小氣孔,同時增加復合膜與葉片的外表面的粘貼強剝離強度和撕裂強度。
本發(fā)明進一步限定的技術方案是:
進一步的,前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,包括如下具體步驟:
選用鈦合金葉片坯料,按質量百分比及包括:C:3.3%,Si:3.6%,Mn:0.3%,P<0.1%,S<0.05%,Ni:3.0%,V:0.2%,Ti:0.6%,余為Fe及總量<0.3%的Cr、Co等微量元素;將上述合金材料投入熔煉爐中,并向熔煉爐中投入稀土元素,稀土元素的總重量為上述合金材料的0.20%;稀土稀土元素中,按重量百分比包含以下組分:Gd:15%,Pr:5%,Dy:7%,Ac:12.8%,Nd:15%,Sm:13%,余量為La;
熔煉爐爐溫升至910℃-940℃,待爐料全部融化后進行充分攪拌,并在910℃-940℃下保溫1-3h;將上述合金液體自然冷卻至800-850℃時進行充分攪拌,并在800-850℃下加入精煉劑精煉除渣5min-10min;
除渣處理后,將合金液體溫度降至745-750℃并保溫20min-30min,將爐溫降至1130-1140℃,加入精煉劑,用氬氣進行除氣精煉5min-10min,并將合金液體溫度恒定在905-910℃下進行澆鑄;
澆鑄后坯料表面用丙酮清洗后,放置在管式置氫爐內,將爐內抽真空至10-3Pa,再將爐內升溫至700℃-800℃,保溫15分鐘,按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.1-0.3%的氫氣,充入氫氣的流量為1L/min,保溫2-4小時,然后將爐內的溫度以10℃/min的速度冷卻至室溫完成充氫處理;
對坯料進行第一次表面吹砂處理,并在鈦合金葉片坯料的表面上噴涂鈦合金玻璃潤滑劑;
將模具放置于轉底式保護氣體電爐中預熱,預熱溫度為750℃-800℃,將鈦合金葉片坯料裝入預熱的模具內,再將模具移至液壓機上的電阻爐內升溫至850℃-940℃,保溫10-20分鐘;
對鈦合金葉片預制坯料進行鍛造,上模壓下速度0.08mm/s-0.1mm/s,后對置氫鈦合金葉片鍛造坯料的表面進行第二次吹砂處理;
對鈦合金葉片鍛造坯料的表面依次進行清洗、脫氫并置于真空熱處理爐內,將爐內溫度升至700-800℃,保溫5-6小時,葉片隨爐冷卻至室溫,即得到置氫鈦合金鍛造葉片;
片梭的外表面貼有復合膜,復合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交聯(lián)粘結膠,在PTFE膜的另一面噴涂有納米溶液,片梭的外表面噴涂有界面劑,復合膜具有交聯(lián)粘結膠的那一面與片梭的外表面貼合;
交聯(lián)粘結膠的質量百分比組分為:4-甲基環(huán)己基異氰酸酯:31%,氨基甲酸乙酯:13%,α-亞麻酸:3%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:4%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.5%,過氧化苯甲酰:5.2%,丙烯酸丁酯:3.7%,交聯(lián)型丙烯酸酯乳液:7.7%,2-羥基-1,2-二苯基乙酮:1.7%,二甲基甲酰胺:1.9%,醋酸乙烯酯:余量;在熱壓的作用下將粘接復合劑與PTFE膜進行高溫粘接復合,熱壓復合溫度為185℃,時間為1min,線壓力為1.5Kg/mm;
納米材料溶液的質量百分比組分為:銻摻雜氧化錫納米晶:7%,納米二氧化鈦:6%,納米碳化硅:1%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:5%,有機氟防水劑:余量;將PTFE膜表面的另一面噴涂納米溶液,烘干后經機械熱軋壓處理,烘干溫度為98℃,機械熱軋壓為輥筒軋壓,線壓力為2Kg/mm,軋壓溫度為160℃,時間為1min;
界面劑中各組分的重量百分比為:有機硅改性丙烯酸樹脂:52%,填料:25%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:1.5%,聚氧乙烯脂肪醇醚:1.7%,聚二甲基硅氧烷:0.4%,附著力促進劑:1.2%;聚醚改性硅油:0.1%,助溶劑:余量;填料為硫酸鋇、硅微粉或碳酸鈣。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,包括如下具體步驟:
選用鈦合金葉片坯料,按質量百分比及包括:C:4.2%,Si:0.2%,Mn:1.0%,P<0.1%,S<0.05%,Ni:0.2%,V:1.5%,Ti:0.04%,余為Fe及總量<0.3%的Cr、Co等微量元素;將上述合金材料投入熔煉爐中,并向熔煉爐中投入稀土元素,稀土元素的總重量為上述合金材料的0.25%;稀土稀土元素中,按重量百分比包含以下組分:Gd:18%,Pr:3%,Dy:9%,Ac:12.5%,Nd:20%,Sm:11%,余量為La;
熔煉爐爐溫升至910℃-940℃,待爐料全部融化后進行充分攪拌,并在910℃-940℃下保溫1-3h;將上述合金液體自然冷卻至800-850℃時進行充分攪拌,并在800-850℃下加入精煉劑精煉除渣5min-10min;
除渣處理后,將合金液體溫度降至745-750℃并保溫20min-30min,將爐溫降至1130-1140℃,加入精煉劑,用氬氣進行除氣精煉5min-10min,并將合金液體溫度恒定在905-910℃下進行澆鑄;
澆鑄后坯料表面用丙酮清洗后,放置在管式置氫爐內,將爐內抽真空至10-3Pa,再將爐內升溫至700℃-800℃,保溫15分鐘,按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.1-0.3%的氫氣,充入氫氣的流量為1L/min,保溫2-4小時,然后將爐內的溫度以10℃/min的速度冷卻至室溫完成充氫處理;
對坯料進行第一次表面吹砂處理,并在鈦合金葉片坯料的表面上噴涂鈦合金玻璃潤滑劑;
將模具放置于轉底式保護氣體電爐中預熱,預熱溫度為750℃-800℃,將鈦合金葉片坯料裝入預熱的模具內,再將模具移至液壓機上的電阻爐內升溫至850℃-940℃,保溫10-20分鐘;
對鈦合金葉片預制坯料進行鍛造,上模壓下速度0.08mm/s-0.1mm/s,后對置氫鈦合金葉片鍛造坯料的表面進行第二次吹砂處理;
對鈦合金葉片鍛造坯料的表面依次進行清洗、脫氫并置于真空熱處理爐內,將爐內溫度升至700-800℃,保溫5-6小時,葉片隨爐冷卻至室溫,即得到置氫鈦合金鍛造葉片;
片梭的外表面貼有復合膜,復合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交聯(lián)粘結膠,在PTFE膜的另一面噴涂有納米溶液,片梭的外表面噴涂有界面劑,復合膜具有交聯(lián)粘結膠的那一面與片梭的外表面貼合;
交聯(lián)粘結膠的質量百分比組分為:4-甲基環(huán)己基異氰酸酯:32%,氨基甲酸乙酯:14%,α-亞麻酸:4%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:5%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.6%,過氧化苯甲酰:5.3%,丙烯酸丁酯:3.8%,交聯(lián)型丙烯酸酯乳液:7.8%,2-羥基-1,2-二苯基乙酮:1.8%,二甲基甲酰胺:2.0%,醋酸乙烯酯:余量;在熱壓的作用下將粘接復合劑與PTFE膜進行高溫粘接復合,熱壓復合溫度為186℃,時間為1.3min,線壓力為1.6Kg/mm;
納米材料溶液的質量百分比組分為:銻摻雜氧化錫納米晶:8%,納米二氧化鈦:7%,納米碳化硅:2%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:6%,有機氟防水劑:余量;將PTFE膜表面的另一面噴涂納米溶液,烘干后經機械熱軋壓處理,烘干溫度為99℃,機械熱軋壓為輥筒軋壓,線壓力為2.1Kg/mm,軋壓溫度為170℃,時間為1.3min;
界面劑中各組分的重量百分比為:有機硅改性丙烯酸樹脂:53%,填料:26%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:1.6%,聚氧乙烯脂肪醇醚:1.8%,聚二甲基硅氧烷:0.5%,附著力促進劑:1.3%;聚醚改性硅油:0.2%,助溶劑:余量;填料為硫酸鋇、硅微粉或碳酸鈣。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,包括如下具體步驟:
選用鈦合金葉片坯料,按質量百分比及包括:C:3.8%,Si:0.8%,Mn:0.6%,P<0.1%,S<0.05%,Ni:0.2-3.0%,V:1.1%,Ti:0.27%,余為Fe及總量<0.3%的Cr、Co等微量元素;將上述合金材料投入熔煉爐中,并向熔煉爐中投入稀土元素,稀土元素的總重量為上述合金材料的0.23%;稀土稀土元素中,按重量百分比包含以下組分:Gd:16%,Pr:4%,Dy:8%,Ac:12.7%,Nd:18%,Sm:12%,余量為La;
熔煉爐爐溫升至910℃-940℃,待爐料全部融化后進行充分攪拌,并在910℃-940℃下保溫1-3h;將上述合金液體自然冷卻至800-850℃時進行充分攪拌,并在800-850℃下加入精煉劑精煉除渣5min-10min;
除渣處理后,將合金液體溫度降至745-750℃并保溫20min-30min,將爐溫降至1130-1140℃,加入精煉劑,用氬氣進行除氣精煉5min-10min,并將合金液體溫度恒定在905-910℃下進行澆鑄;
澆鑄后坯料表面用丙酮清洗后,放置在管式置氫爐內,將爐內抽真空至10-3Pa,再將爐內升溫至700℃-800℃,保溫15分鐘,按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.1-0.3%的氫氣,充入氫氣的流量為1L/min,保溫2-4小時,然后將爐內的溫度以10℃/min的速度冷卻至室溫完成充氫處理;
對坯料進行第一次表面吹砂處理,并在鈦合金葉片坯料的表面上噴涂鈦合金玻璃潤滑劑;
將模具放置于轉底式保護氣體電爐中預熱,預熱溫度為750℃-800℃,將鈦合金葉片坯料裝入預熱的模具內,再將模具移至液壓機上的電阻爐內升溫至850℃-940℃,保溫10-20分鐘;
對鈦合金葉片預制坯料進行鍛造,上模壓下速度0.08mm/s-0.1mm/s,后對置氫鈦合金葉片鍛造坯料的表面進行第二次吹砂處理;
對鈦合金葉片鍛造坯料的表面依次進行清洗、脫氫并置于真空熱處理爐內,將爐內溫度升至700-800℃,保溫5-6小時,葉片隨爐冷卻至室溫,即得到置氫鈦合金鍛造葉片;
片梭的外表面貼有復合膜,復合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交聯(lián)粘結膠,在PTFE膜的另一面噴涂有納米溶液,片梭的外表面噴涂有界面劑,復合膜具有交聯(lián)粘結膠的那一面與片梭的外表面貼合;
交聯(lián)粘結膠的質量百分比組分為:4-甲基環(huán)己基異氰酸酯:33%,氨基甲酸乙酯:15%,α-亞麻酸:5%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:6%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.7%,過氧化苯甲酰:5.4%,丙烯酸丁酯:3.9%,交聯(lián)型丙烯酸酯乳液:7.9%,2-羥基-1,2-二苯基乙酮:1.9%,二甲基甲酰胺:2.1%,醋酸乙烯酯:余量;在熱壓的作用下將粘接復合劑與PTFE膜進行高溫粘接復合,熱壓復合溫度為187℃,時間1.5min,線壓力為1.7Kg/mm;
納米材料溶液的質量百分比組分為:銻摻雜氧化錫納米晶:9%,納米二氧化鈦:8%,納米碳化硅:3%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:7%,有機氟防水劑:余量;將PTFE膜表面的另一面噴涂納米溶液,烘干后經機械熱軋壓處理,烘干溫度為100℃,機械熱軋壓為輥筒軋壓,線壓力為2.2Kg/mm,軋壓溫度為180℃,時間為1.5min;
界面劑中各組分的重量百分比為:有機硅改性丙烯酸樹脂:55%,填料:27%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:1.7%,聚氧乙烯脂肪醇醚:1.9%,聚二甲基硅氧烷:0.6%,附著力促進劑:1.5%;聚醚改性硅油:0.3%,助溶劑:余量;填料為硫酸鋇、硅微粉或碳酸鈣。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,步驟中按鈦合金葉片坯料重量百分比充入0.25%的氫氣。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,步驟中鍛造溫度為800℃時,上模壓下速度為0.08mm/s。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,步驟中鍛造溫度為850℃時,上模壓下速度為0.095mm/s。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,步驟中鍛造溫度為940℃時,上模壓下速度為0.1mm/s。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供的一種耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,包括如下具體步驟:
選用鈦合金葉片坯料,按質量百分比及包括:C:3.3%,Si:3.6%,Mn:0.3%,P<0.1%,S<0.05%,Ni:3.0%,V:0.2%,Ti:0.6%,余為Fe及總量<0.3%的Cr、Co等微量元素;將上述合金材料投入熔煉爐中,并向熔煉爐中投入稀土元素,稀土元素的總重量為上述合金材料的0.20%;稀土稀土元素中,按重量百分比包含以下組分:Gd:15%,Pr:5%,Dy:7%,Ac:12.8%,Nd:15%,Sm:13%,余量為La;
熔煉爐爐溫升至910℃-940℃,待爐料全部融化后進行充分攪拌,并在910℃-940℃下保溫1-3h;將上述合金液體自然冷卻至800-850℃時進行充分攪拌,并在800-850℃下加入精煉劑精煉除渣5min-10min;
除渣處理后,將合金液體溫度降至745-750℃并保溫20min-30min,將爐溫降至1130-1140℃,加入精煉劑,用氬氣進行除氣精煉5min-10min,并將合金液體溫度恒定在905-910℃下進行澆鑄;
澆鑄后坯料表面用丙酮清洗后,放置在管式置氫爐內,將爐內抽真空至10-3Pa,再將爐內升溫至700℃-800℃,保溫15分鐘,按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.1-0.3%的氫氣,充入氫氣的流量為1L/min,保溫2-4小時,然后將爐內的溫度以10℃/min的速度冷卻至室溫完成充氫處理;
對坯料進行第一次表面吹砂處理,并在鈦合金葉片坯料的表面上噴涂鈦合金玻璃潤滑劑;
將模具放置于轉底式保護氣體電爐中預熱,預熱溫度為750℃-800℃,將鈦合金葉片坯料裝入預熱的模具內,再將模具移至液壓機上的電阻爐內升溫至850℃-940℃,保溫10-20分鐘;
對鈦合金葉片預制坯料進行鍛造,上模壓下速度0.08mm/s-0.1mm/s,后對置氫鈦合金葉片鍛造坯料的表面進行第二次吹砂處理;
對鈦合金葉片鍛造坯料的表面依次進行清洗、脫氫并置于真空熱處理爐內,將爐內溫度升至700-800℃,保溫5-6小時,葉片隨爐冷卻至室溫,即得到置氫鈦合金鍛造葉片;
片梭的外表面貼有復合膜,復合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交聯(lián)粘結膠,在PTFE膜的另一面噴涂有納米溶液,片梭的外表面噴涂有界面劑,復合膜具有交聯(lián)粘結膠的那一面與片梭的外表面貼合;
交聯(lián)粘結膠的質量百分比組分為:4-甲基環(huán)己基異氰酸酯:31%,氨基甲酸乙酯:13%,α-亞麻酸:3%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:4%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.5%,過氧化苯甲酰:5.2%,丙烯酸丁酯:3.7%,交聯(lián)型丙烯酸酯乳液:7.7%,2-羥基-1,2-二苯基乙酮:1.7%,二甲基甲酰胺:1.9%,醋酸乙烯酯:余量;在熱壓的作用下將粘接復合劑與PTFE膜進行高溫粘接復合,熱壓復合溫度為185℃,時間為1min,線壓力為1.5Kg/mm;
納米材料溶液的質量百分比組分為:銻摻雜氧化錫納米晶:7%,納米二氧化鈦:6%,納米碳化硅:1%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:5%,有機氟防水劑:余量;將PTFE膜表面的另一面噴涂納米溶液,烘干后經機械熱軋壓處理,烘干溫度為98℃,機械熱軋壓為輥筒軋壓,線壓力為2Kg/mm,軋壓溫度為160℃,時間為1min;
界面劑中各組分的重量百分比為:有機硅改性丙烯酸樹脂:52%,填料:25%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:1.5%,聚氧乙烯脂肪醇醚:1.7%,聚二甲基硅氧烷:0.4%,附著力促進劑:1.2%;聚醚改性硅油:0.1%,助溶劑:余量;填料為硫酸鋇、硅微粉或碳酸鈣。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,步驟中按鈦合金葉片坯料重量百分比充入0.25%的氫氣;步驟中鍛造溫度為800℃時,上模壓下速度為0.08mm/s;步驟中鍛造溫度為850℃時,上模壓下速度為0.095mm/s;步驟中鍛造溫度為940℃時,上模壓下速度為0.1mm/s。
實施例2
本實施例提供的一種耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,包括如下具體步驟:
選用鈦合金葉片坯料,按質量百分比及包括:C:4.2%,Si:0.2%,Mn:1.0%,P<0.1%,S<0.05%,Ni:0.2%,V:1.5%,Ti:0.04%,余為Fe及總量<0.3%的Cr、Co等微量元素;將上述合金材料投入熔煉爐中,并向熔煉爐中投入稀土元素,稀土元素的總重量為上述合金材料的0.25%;稀土稀土元素中,按重量百分比包含以下組分:Gd:18%,Pr:3%,Dy:9%,Ac:12.5%,Nd:20%,Sm:11%,余量為La;
熔煉爐爐溫升至910℃-940℃,待爐料全部融化后進行充分攪拌,并在910℃-940℃下保溫1-3h;將上述合金液體自然冷卻至800-850℃時進行充分攪拌,并在800-850℃下加入精煉劑精煉除渣5min-10min;
除渣處理后,將合金液體溫度降至745-750℃并保溫20min-30min,將爐溫降至1130-1140℃,加入精煉劑,用氬氣進行除氣精煉5min-10min,并將合金液體溫度恒定在905-910℃下進行澆鑄;
澆鑄后坯料表面用丙酮清洗后,放置在管式置氫爐內,將爐內抽真空至10-3Pa,再將爐內升溫至700℃-800℃,保溫15分鐘,按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.1-0.3%的氫氣,充入氫氣的流量為1L/min,保溫2-4小時,然后將爐內的溫度以10℃/min的速度冷卻至室溫完成充氫處理;
對坯料進行第一次表面吹砂處理,并在鈦合金葉片坯料的表面上噴涂鈦合金玻璃潤滑劑;
將模具放置于轉底式保護氣體電爐中預熱,預熱溫度為750℃-800℃,將鈦合金葉片坯料裝入預熱的模具內,再將模具移至液壓機上的電阻爐內升溫至850℃-940℃,保溫10-20分鐘;
對鈦合金葉片預制坯料進行鍛造,上模壓下速度0.08mm/s-0.1mm/s,后對置氫鈦合金葉片鍛造坯料的表面進行第二次吹砂處理;
對鈦合金葉片鍛造坯料的表面依次進行清洗、脫氫并置于真空熱處理爐內,將爐內溫度升至700-800℃,保溫5-6小時,葉片隨爐冷卻至室溫,即得到置氫鈦合金鍛造葉片;
片梭的外表面貼有復合膜,復合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交聯(lián)粘結膠,在PTFE膜的另一面噴涂有納米溶液,片梭的外表面噴涂有界面劑,復合膜具有交聯(lián)粘結膠的那一面與片梭的外表面貼合;
交聯(lián)粘結膠的質量百分比組分為:4-甲基環(huán)己基異氰酸酯:32%,氨基甲酸乙酯:14%,α-亞麻酸:4%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:5%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.6%,過氧化苯甲酰:5.3%,丙烯酸丁酯:3.8%,交聯(lián)型丙烯酸酯乳液:7.8%,2-羥基-1,2-二苯基乙酮:1.8%,二甲基甲酰胺:2.0%,醋酸乙烯酯:余量;在熱壓的作用下將粘接復合劑與PTFE膜進行高溫粘接復合,熱壓復合溫度為186℃,時間為1.3min,線壓力為1.6Kg/mm;
納米材料溶液的質量百分比組分為:銻摻雜氧化錫納米晶:8%,納米二氧化鈦:7%,納米碳化硅:2%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:6%,有機氟防水劑:余量;將PTFE膜表面的另一面噴涂納米溶液,烘干后經機械熱軋壓處理,烘干溫度為99℃,機械熱軋壓為輥筒軋壓,線壓力為2.1Kg/mm,軋壓溫度為170℃,時間為1.3min;
界面劑中各組分的重量百分比為:有機硅改性丙烯酸樹脂:53%,填料:26%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:1.6%,聚氧乙烯脂肪醇醚:1.8%,聚二甲基硅氧烷:0.5%,附著力促進劑:1.3%;聚醚改性硅油:0.2%,助溶劑:余量;填料為硫酸鋇、硅微粉或碳酸鈣。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,步驟中按鈦合金葉片坯料重量百分比充入0.25%的氫氣;步驟中鍛造溫度為800℃時,上模壓下速度為0.08mm/s;步驟中鍛造溫度為850℃時,上模壓下速度為0.095mm/s;步驟中鍛造溫度為940℃時,上模壓下速度為0.1mm/s。
實施例3
本實施例提供的一種耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,包括如下具體步驟:
選用鈦合金葉片坯料,按質量百分比及包括:C:3.8%,Si:0.8%,Mn:0.6%,P<0.1%,S<0.05%,Ni:0.2-3.0%,V:1.1%,Ti:0.27%,余為Fe及總量<0.3%的Cr、Co等微量元素;將上述合金材料投入熔煉爐中,并向熔煉爐中投入稀土元素,稀土元素的總重量為上述合金材料的0.23%;稀土稀土元素中,按重量百分比包含以下組分:Gd:16%,Pr:4%,Dy:8%,Ac:12.7%,Nd:18%,Sm:12%,余量為La;
熔煉爐爐溫升至910℃-940℃,待爐料全部融化后進行充分攪拌,并在910℃-940℃下保溫1-3h;將上述合金液體自然冷卻至800-850℃時進行充分攪拌,并在800-850℃下加入精煉劑精煉除渣5min-10min;
除渣處理后,將合金液體溫度降至745-750℃并保溫20min-30min,將爐溫降至1130-1140℃,加入精煉劑,用氬氣進行除氣精煉5min-10min,并將合金液體溫度恒定在905-910℃下進行澆鑄;
澆鑄后坯料表面用丙酮清洗后,放置在管式置氫爐內,將爐內抽真空至10-3Pa,再將爐內升溫至700℃-800℃,保溫15分鐘,按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.1-0.3%的氫氣,充入氫氣的流量為1L/min,保溫2-4小時,然后將爐內的溫度以10℃/min的速度冷卻至室溫完成充氫處理;
對坯料進行第一次表面吹砂處理,并在鈦合金葉片坯料的表面上噴涂鈦合金玻璃潤滑劑;
將模具放置于轉底式保護氣體電爐中預熱,預熱溫度為750℃-800℃,將鈦合金葉片坯料裝入預熱的模具內,再將模具移至液壓機上的電阻爐內升溫至850℃-940℃,保溫10-20分鐘;
對鈦合金葉片預制坯料進行鍛造,上模壓下速度0.08mm/s-0.1mm/s,后對置氫鈦合金葉片鍛造坯料的表面進行第二次吹砂處理;
對鈦合金葉片鍛造坯料的表面依次進行清洗、脫氫并置于真空熱處理爐內,將爐內溫度升至700-800℃,保溫5-6小時,葉片隨爐冷卻至室溫,即得到置氫鈦合金鍛造葉片;
片梭的外表面貼有復合膜,復合膜包括PTFE膜,在PTFE膜的一面涂有交聯(lián)粘結膠,在PTFE膜的另一面噴涂有納米溶液,片梭的外表面噴涂有界面劑,復合膜具有交聯(lián)粘結膠的那一面與片梭的外表面貼合;
交聯(lián)粘結膠的質量百分比組分為:4-甲基環(huán)己基異氰酸酯:33%,氨基甲酸乙酯:15%,α-亞麻酸:5%,乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯:6%,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:3.7%,過氧化苯甲酰:5.4%,丙烯酸丁酯:3.9%,交聯(lián)型丙烯酸酯乳液:7.9%,2-羥基-1,2-二苯基乙酮:1.9%,二甲基甲酰胺:2.1%,醋酸乙烯酯:余量;在熱壓的作用下將粘接復合劑與PTFE膜進行高溫粘接復合,熱壓復合溫度為187℃,時間1.5min,線壓力為1.7Kg/mm;
納米材料溶液的質量百分比組分為:銻摻雜氧化錫納米晶:9%,納米二氧化鈦:8%,納米碳化硅:3%,季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯:7%,有機氟防水劑:余量;將PTFE膜表面的另一面噴涂納米溶液,烘干后經機械熱軋壓處理,烘干溫度為100℃,機械熱軋壓為輥筒軋壓,線壓力為2.2Kg/mm,軋壓溫度為180℃,時間為1.5min;
界面劑中各組分的重量百分比為:有機硅改性丙烯酸樹脂:55%,填料:27%,乙烯-醋酸乙烯共聚物:1.7%,聚氧乙烯脂肪醇醚:1.9%,聚二甲基硅氧烷:0.6%,附著力促進劑:1.5%;聚醚改性硅油:0.3%,助溶劑:余量;填料為硫酸鋇、硅微粉或碳酸鈣。
前述的耐低溫鈦合金汽輪機葉片的處理工藝,步驟中按鈦合金葉片坯料重量百分比充入0.25%的氫氣;步驟中鍛造溫度為800℃時,上模壓下速度為0.08mm/s;步驟中鍛造溫度為850℃時,上模壓下速度為0.095mm/s;步驟中鍛造溫度為940℃時,上模壓下速度為0.1mm/s。
以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想,不能以此限定本發(fā)明的保護范圍,凡是按照本發(fā)明提出的技術思想,在技術方案基礎上所做的任何改動,均落入本發(fā)明保護范圍之內。