Xử lý bề mặt bằng laser diode công suất cao để giảm thiểu ăn mòn giọt nước của cánh quạt tuabin hơi nước áp suất thấp

Journal of Materials Engineering and Performance - Tập 18 - Trang 990-998 - 2009
B.S. Mann1, Vivek Arya1, B.K. Pant1, Manish Agarwal1
1Surface Coatings and Treatment Laboratory, BHEL, Corporate R&D Division, Hyderabad, India

Tóm tắt

Bài báo này đề cập đến việc xử lý bề mặt bằng laser diode công suất cao (HPDL) nhằm khắc phục hiện tượng ăn mòn do giọt nước đối với các cánh quạt chuyển động của tuabin hơi nước áp suất thấp (LPST) được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện truyền thống, quan trọng và siêu quan trọng. Các vật liệu thường được sử dụng trong các tuabin hơi này là hợp kim titan (Ti6Al4V), thép không gỉ cứng hóa do kết tủa (17Cr-4Ni PH), thép X20Cr13 và X10CrNiMoV1222. Trong suốt thời gian ủ cũng như dưới điều kiện thử nghiệm kéo dài, việc xử lý bề mặt bằng HPDL của những vật liệu này, ngoại trừ thép 17Cr-4Ni PH, đã nâng cao đáng kể khả năng chống ăn mòn do giọt nước. Điều này là do độ cứng được tăng lên và sự hình thành pha martensitic hạt mịn do tốc độ gia nhiệt và làm nguội nhanh liên quan đến quá trình điều trị bằng laser. Kết quả về ăn mòn giọt nước của quá trình xử lý bề mặt bằng laser HPDL của tất cả các vật liệu này và phân tích của chúng là phần chính của bài báo.

Từ khóa

#laser diode công suất cao #xử lý bề mặt #tuabin hơi nước #ăn mòn giọt nước #hợp kim titan #thép không gỉ #martensitic

Tài liệu tham khảo

J.R. Cheski, R. Patel, K. Rockaway, H. Osaghae, and M. Christianson, A Large Steam Turbine Retrofit Design and Operation History, Presented at 2005 Power-Gen International Conference held at Las Vegas, N.V. Dec 6–8, 2005, p 14 J.K. Reinker and P·B. Mason, Steam Turbines for Large Power Applications, GE Power System, GER-3646D, 1996 J. Krzyzanowski, The correlation Between Droplet Steam Structure and Steam Turbine Blading Erosion, Journal of engineering for power, Vol. 96, July 1974, 256–266 J. Krzyzanowski and Z. Szperngiel, The Influence of Droplet Size on the Turbine Blading Erosion Hazard, Journal of Engineering for power, Vol. 100, October 1978, 561–565 C. T. Kwok, H. C. Man, F. T. Cheng, Cavitation Erosion and Pitting Corrosion Behaviour of Laser Surface Melted Martensitic Stainless Steel UNSS 42000, Surface and coating Technology, 126, (2000), 238–255 J. Grum and R. Sturm, Residual Stresses State After the Laser Surface Remelting Process, J of Material Engineering and Performance, Vol. 10 (3) June 2001, 270–281. J. Kiesbauer, Control Valve for Critical Applications, Hydrocarbon Process., 2001, 80(6), p 89–100 S·V. Sherikar, Designing HRSG Desuperheaters for Performance Reliability, Power, 2006, 150(2), p 1–7 B·S. Mann and V. Arya, An Experimental Study to Correlate Water Jet Impingement Erosion Resistance and Properties of Metallic Materials and Coatings, Wear 253 (2002), 650–651 B·S. Mann and V. Arya, HVOF Coating and Surface Treatment for Enhancing Droplet Erosion Resistance for Steam Turbine Blades, Wear 254 (2003), 652–667 B. S. Mann, Vivek Arya and Pankaj Joshi, Advanced HVOF Coating and Candidate Materials for Protecting LP Steam Turbine Blades Against Droplet Erosion Journal of Materials Engineering and Performance,V 14. No 4. Aug. (2005), 487–494 W. Storch, G. Blum, B. Brenner, and G. Wiedemann, Laserhartung von Turbinenschaufelkanten, DK 621.165/620, Mitteilungen aus dem kraftwerk sanlagen, 1988, p 16–17 M.B.Lesser and J.E.Field., The Impact of Compressible Liquids. Annu. Rev.Fluid mech. 15 (1983) 97–122 W·F.Adler, The Mechanisms of Liquid Impact, in C.M. Preece (ed). Erosion, Academic Press. New York, 1979, pp 127–84 B. Stanisa, Z.Schauperl and K.Grilec, Erosion Behaviour of Turbine Rotor Blades Installed in the Krsko Nuclear Power Plant, Wear 254 (2003) pp 735–741 T. Manisekaran, M. Kamaraj, S. M. Sharif and S. V. Joshi, Slurry Erosion Studies on Surface Modified 13Cr-4Ni Steels: Effect of Angle of Impingement and Particle Size, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol 16, No 5, Oct 2007, 567–572 I·V. Rivero and C·O. Ruud, Residual Stresses and Patterns in 52100 Bearing Steel: Preliminary Analysis of Strain Hardening vs. Micro Structural Transformation by XRD Analysis, J. Soc. Tribol. Lubr. Eng., 2002, 58, p 30–40 J.Grum and R.Sturm, Deformation of Specimen During Laser Surface Remelting J. Mater. Eng. Perform., Volume 9(2) April 2000, 138–146