高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层在水轮机转轮上的应用

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1、高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层在水轮机转轮上的应用胡江1,刘文举2,周昊2，樊自拴3（1.河北易县水利局，易县074200；2.河北易县旺隆水电站，易县074200；3.北京科技大学腐蚀与防护中心，北京100083）摘要：紫荆关梯级水电站存在水质差、杂物多、泥沙含量大等问题，电站水轮机泥沙磨蚀问题严重。采用新型高耐蚀耐磨非晶纳米晶复合涂层材料，对紫荆关一级水电站水轮机转轮进行抗磨蚀试验，针对试验结果指出了此种抗磨蚀技术的优缺点，为多泥沙水电站的水轮机过流部件抗磨蚀工作提供了新的途径。关键词：水轮机；新型抗磨材料Applicationof

2、AmorphousCompositeCoatingofHighCorrosionandWearResistanceonWheelsofWaterTurbineHU-Jiang1,LIUWen-ju2,ZHOU-Hao2,FANZi-shuan3（1.YixianWaterConservationBureau,Yixian074200，China;2.YixianWanglongHydropowerStation,Yixian074200，China;3.CorrosionandProtectionCenterofUniversityo

3、fScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083，China）Abstract:TherearemanyproblemsInstephydroelectricstationinZijingguan,suchaspoorwaterquality,impuritiesandhighsandcontent,andthewaterturbineofthehydropowerstationisseriouslyworn.Thenewamorphouscompositecoatingofhighcorrosio

4、nandwearresistanceistestedonthewheelsofthewaterturbine,andtheadvantagesanddisadvantagesofsuchtechnologyarelistedinthethesis,providingnewapproachfortheanti-corrosionworkofthewaterturbineinhydropowerstationwithmanysediment.Keywords:waterturbine;newwearresistantmaterial中图分

5、类号：TV47文献标识码：B文章编号：1673-8241（2011）07-0044-04形成了丰富的水电资源，全县水能资源理论蕴藏量为30.64万kW，可开发量为23.3万kW。1995年易县通过国家验收成为河北省唯一的初级电气化县，“十五”和“十一五”期间易县又易县地处太行山脉北端东麓，河北省中西部，地域广阔，全县总面积2534平方公里，地势西高东低，流域面积200平方公里以上的河流有五条，特别是西部山区落差大，水流急，收稿日期：2011-05-01作者简介：胡江（1969-），男，高级工程师，主要从事水力发电运行管理工作。E-ma

6、il:hbyx0909@126.com44研究与探讨分别被国务院批准列为全国水电农村电气化县。烧高速燃气喷涂技术（AC-HVAF）是一种用于在金属表面沉积金属合金和烧结碳化物的工艺，涂层材料以预合金或合成粉末形式喂给喷枪，压缩空气和燃气（丙烷，丙烯或MAPP气体）在喷枪中燃烧产生高速燃烧产物气流，粉末在这个气流中只被加热到其熔点下100~200℃而被加速到非常高的速度，通常在700~800m/s的范围内，这些粉末粒子冲击到工件表面，使喷涂粒子发生变形而形成涂层，同时工件的表面也会发生微观上的变形（影响深度一般为几个微米），这就使涂层的

7、结合强度大幅提高。材料不熔化以及高的冲击速度，使AC-HVAF涂层沉积工艺显示出与众不同的特性，涂层材料在飞行过程中的氧化很少，涂层中的氧含量也相应地非常少。这种技术所得到的涂层非常致密，通常没有金相可见孔隙，涂层孔隙率一般都在1%以下。截止目前易县农村小水电运行电站9座，总装机容量29860kW，设计年发电量11552万kWh，水轮机25台，有混流式水轮机也有冲击式水轮机，有立轴布置也有卧轴布置，既有引水式电站也有坝后式电站，其中7座引水式电站都分布于拒马河流域。拒马河河水含沙量大，年平均含砂量为2.92kg/m3，多年平均输砂量9

8、1.3万t，多为推移质，颗粒粗，粒径d50=lmm，大部分为石英，硬度大，磨损力强。近年来天旱少雨，引用水流量小，影响渠道沉沙池及各电站沉沙池的排沙效果，造成汛期过机泥沙量大，加上各电站水轮机组吸出高程均为+Hs，即均为