專利名稱：環(huán)形過(guò)流部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水輪機(jī)的過(guò)流部件，尤其涉及一種環(huán)形過(guò)流部件，屬于水利機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水輪發(fā)電機(jī)組在渾濁、含砂水流中運(yùn)轉(zhuǎn)，極易造成渦殼、動(dòng)輪、導(dǎo)翼、磨耗環(huán)、襯圈等過(guò)流部件的磨損。雖然磨損率與過(guò)流部件的材質(zhì)、含砂條件等關(guān)系密切，一般認(rèn)為與水流速度V的η次方成正比，以平面擾流來(lái)說(shuō)，η=2. 5 4. 2，但當(dāng)通過(guò)非連續(xù)面，且形成漩流產(chǎn)生局部磨損時(shí)，η可高達(dá)6 7。水流中泥沙的存在，改變了清潔水流的物化特性和流動(dòng)性，同時(shí)，泥沙挾帶的氣泡增加了水中的氣核，使水輪機(jī)流道內(nèi)的流場(chǎng)和壓力場(chǎng)發(fā)生了畸變。沙粒對(duì)過(guò)流部件表面的反復(fù)沖擊和切削形成的局部磨損使繞流發(fā)生劇變，產(chǎn)生脫流漩渦，引起局部壓力降低為泥沙水流氣蝕的產(chǎn)生或提前發(fā)生創(chuàng)造了條件，因此多泥沙電站水輪機(jī)更易產(chǎn)生氣蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，泥沙磨損造成了機(jī)組效率的下降和年發(fā)電量的銳減。我國(guó)大中型電站水輪機(jī)平均效率下降1. 5 6，中小型水輪機(jī)效率下降可達(dá)3 10。泥沙的磨損也縮短了機(jī)組大修周期，增加了機(jī)組檢修工作量，有的轉(zhuǎn)輪一個(gè)汛期就遭嚴(yán)重破壞，不得不停機(jī)檢修， 有的電站機(jī)組大修期不得不縮短為一年，較清水電站5年的大修期相去甚遠(yuǎn)。水輪機(jī)泥沙對(duì)過(guò)流部件的磨蝕改變了性能設(shè)計(jì)上的理想狀況，導(dǎo)致能轉(zhuǎn)效率降低、泄漏量增加的結(jié)果，直接影響發(fā)電、供電的經(jīng)濟(jì)性、安全性及穩(wěn)定性，除了遭受營(yíng)收減少及支出增加的雙重?fù)p失，也是對(duì)天然資源的一種浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制作方便、耐磨蝕的環(huán)形過(guò)流部件。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種環(huán)形過(guò)流部件，包括環(huán)形過(guò)流部件本體，所述環(huán)形過(guò)流部件本體的過(guò)流表面覆蓋有抗磨蝕硬面層。所述抗磨蝕硬面層由鎳基自熔合金材料制成，其厚度最好為廣5毫米，且與環(huán)形過(guò)流部件本體之間形成冶金鍵結(jié)。本實(shí)用新型的有益效果如下其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)加工；鎳基自熔合金，具有高耐蝕性以及耐應(yīng)力腐蝕破裂和耐腐蝕疲勞，大大增加了過(guò)流部件的使用壽命；抗磨蝕硬面層的厚度可達(dá)廣5毫米，更進(jìn)一步增加了過(guò)流部件的耐磨性，有效延長(zhǎng)了大修期。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，特別適合作為水輪機(jī)組及水泵上的底環(huán)、密封環(huán)、迷宮環(huán)或者頂蓋等環(huán)形過(guò)流部件使用。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。[0013]圖中1.環(huán)形過(guò)流部件本體；2.抗磨蝕硬面層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1、圖2所示，環(huán)形過(guò)流部件本體1的過(guò)流表面覆蓋有抗磨蝕硬面層2。作為水輪機(jī)過(guò)流部件表面的抗磨蝕硬面層2，其選用原料為鎳基自熔合金，鎳基自熔合金的抗磨損和抗磨蝕能力是目前水輪機(jī)常用的ZG06Crl3Ni4Mo不銹鋼的7 14倍，因此，本實(shí)用新型選用鎳基自熔合金作為抗磨蝕硬面層2的首選原料?？鼓ノg硬面層2的厚度為廣5毫米， 且與環(huán)形過(guò)流部件本體1之間形成冶金鍵結(jié)。制造時(shí)，將感應(yīng)線圈繞裝在表面涂覆有鎳基自熔合金涂層的環(huán)形部件本體上，采用低頻渦電流加熱技術(shù)，利用鋼質(zhì)環(huán)形過(guò)流部件本體與鎳基自熔合金抗磨蝕硬面層間導(dǎo)磁率之差異，將感應(yīng)熱量集中于環(huán)形過(guò)流部件本體與抗磨蝕硬面層界面處，使得在有效控制抗磨蝕硬面層熱熔溫度的同時(shí)，獲得高強(qiáng)度擴(kuò)散鍵結(jié)之界面。并利用冷卻過(guò)程中環(huán)形過(guò)流部件本體吸熱效應(yīng)，控制抗磨蝕硬面層冷卻凝固方向，得到高結(jié)合強(qiáng)度、高致密性的硬面層。利用此種技術(shù)獲得的抗磨蝕硬面層厚度可達(dá)廣5毫米，抗磨蝕硬面層與環(huán)形過(guò)流部件本體間結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)350Mpa。本實(shí)用新型的加工步驟如下第一步使用氧乙炔熱噴涂設(shè)備，將鎳基自熔合金粉末涂布于工件表面，形成厚度1毫米以上被覆層，完成抗磨蝕硬面層的初步成形。第二步采用低頻渦流加熱將抗磨蝕硬面層加熱至1000-1050°C，使抗磨蝕硬面層與環(huán)形過(guò)流部件本體之間形成高強(qiáng)度冶金結(jié)合，確?？鼓ノg硬面層于后續(xù)機(jī)械加工及長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)使用下不發(fā)生脫落。本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型公開(kāi)的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種環(huán)形過(guò)流部件，包括環(huán)形過(guò)流部件本體，其特征在于，所述環(huán)形過(guò)流部件本體的表面覆蓋有抗磨蝕硬面層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形過(guò)流部件，其特征在于，所述的抗磨蝕硬面層厚度為1-5毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形過(guò)流部件，其特征在于，所述的抗磨蝕硬面層由鎳基自熔合金材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了水利機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種環(huán)形過(guò)流部件，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制作方便、抗磨蝕的環(huán)形過(guò)流部件。它包括環(huán)形過(guò)流部件本體，所述環(huán)形過(guò)流部件本體的過(guò)流表面覆蓋有抗磨蝕硬面層。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，特別適合作為水輪機(jī)組及水泵上的底環(huán)、密封環(huán)、迷宮環(huán)或者頂蓋等環(huán)形過(guò)流部件使用。
文檔編號(hào)C23C24/10GK202203027SQ201120285779
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者王家瓚 申請(qǐng)人:揚(yáng)州安泰威合金硬面科技有限公司