一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，選用鉻鉬低合金鋼為坯料，鉻鉬低合金鋼的質(zhì)量百分比成分為：碳：0.3%-0.32%、硅：0.18%-0.36%、錳：0.50%-0.70%、鉻：0.90%-1.10%、鉬：0.20%-0.30%、磷：0-0.02%、硫：0-0.025%、氫：0-1.8ppm、鎳：0-0.40%、釩：0-0.03%、銅：0-0.30%、0-0.9%殘余元素，其余為Fe；并選用硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料涂覆在煙道的內(nèi)外表面；本發(fā)明所設(shè)計的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝能夠大大提高金屬膨脹節(jié)大的抗磨損、抗壓力、耐高溫及耐腐蝕的能力，且操作簡便，能夠提高煙道的生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃氣輪機進排氣系統(tǒng)的制造領(lǐng)域，特別是一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]燃氣輪機出口與余熱鍋爐受熱面之間往往需用過渡煙道相連；燃氣輪機出口和余熱鍋爐受熱面進口兩者之間的尺寸相差很大，且前者處于相對后者下端的不利位置；傳統(tǒng)煙道利用下表面具有一定傾斜角的平面，完成進口到出口的空間擴張，從而減少壓力對于煙道的沖擊和磨損。
[0003]上述結(jié)構(gòu)導致煙道內(nèi)煙氣的流動狀況不佳，煙氣一般以60?150m/s、甚至200m/s的流速進入過渡煙道的進口平面，隨后在過渡煙道底部形成一股高速主氣流，而煙道中、上部相當大區(qū)域內(nèi)流速很低，一般小于5m/s，并且由于速度梯度很大，在余熱鍋爐進口平面產(chǎn)生了很強的卷吸氣流，且在中上部附近形成較大的旋渦，從而形成大范圍的回流區(qū)，造成余熱鍋爐各受熱面內(nèi)煙氣流動分布極不均勻；從而在局部對煙道的壓力增大，使其使用壽命大大縮短，嚴重影響余熱鍋爐管束換熱性能，更有可能造成更大的安全事故隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，選用鉻鑰低合金鋼為坯料，鉻鑰低合金鋼的質(zhì)量百分比成分為:碳:0.3%-0.32%、硅:0.18%-0.36%、錳:0.50%-0.70%、鉻:0.90%-1.10%、鑰:0.20%_0.30%、磷:0-0.02%、硫:0-0.025%、氫:0-1.8ppm,ll:0-0.40%、釩:0-0.03%、銅:0-0.30%,0-0.9% 殘余元素，其余為Fe ;具體包括如下步驟:
步驟(I):加熱上述坯料至900±20°C，鑄造成半成品，空冷至360°C并保溫420分鐘；步驟(2):將步驟(I)中的坯料再次加熱至880±10°C，精鑄后空冷至300±10°C保溫180分鐘；
步驟(3):對步驟(3)中的半成品加熱至600± 15°C，并沿軸向拔出閥底座鍛坯，并對其進行淬火處理，淬火工序具體包括:
第一冷卻工序:采用水冷以24-26°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至650-750°C ；第二冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以1.5-30C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至420-460°C，然后空冷至290-320°C，再采用水冷以2.5-4°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至180-20(TC，最后空冷至室溫；
步驟(4):將耐高溫涂料進行熟化處理，然后噴涂、刷涂或浸潰在煙道內(nèi)外表面，沉積后形成涂層，實現(xiàn)表面耐高溫及防腐處理；
本發(fā)明中利用坯料變形方向變化多，鋼錠心部金屬向外流動，有效地破碎了鑄態(tài)樹枝晶組織、鍛合內(nèi)部的疏松、孔穴、裂紋等缺陷，提高了金屬的致密度和連續(xù)性，同時促進了鑄態(tài)組織的揉合，使鍛件內(nèi)外組織趨向均勻，減輕了鍛件組織的偏析程，從組織上確保鍛件在隨后的調(diào)質(zhì)熱處理的淬火過程中，避免鍛組織缺陷引發(fā)的淬火應力集中裂紋或由此而引起的淬火開裂，增強形狀復雜鍛件抵抗熱處理熱應力和組織應力的沖出能力；
本發(fā)明回火后采用水冷與空冷結(jié)合，依次為:水冷-空冷-水冷-空冷，這樣，通過回火后的冷卻控制，可以使碳化物進一步充分溶解，均勻擴散，避免了碳化物在晶間的析出造成晶間腐蝕和點蝕超標，保證了材料的鐵素體含量在30%左右,可以進一步使材料固溶充分，避免了熱處理方式加熱不均，固溶不均帶來的腐蝕速率超標和硬度超標，鞏固了前面冶煉后熱處理工藝產(chǎn)生的技術(shù)效果。
[0005]本發(fā)明進一步限定的技術(shù)方案是:
進一步的，前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，耐高溫涂料為硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料，其各組分質(zhì)量份數(shù)百分比為:硼改性有機硅樹脂:45-58%，耐熱顏填料:35— 45%，助劑:2%-4%，其中，硼改性有機硅樹脂為硼酸改性有機硅樹脂或環(huán)氧改性硅硼樹脂；
耐熱顏填料包括:
二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉且納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉的質(zhì)量比為 1.5:1:1 ;
阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
空心玻璃微珠:2-6份，石墨:10-15份，黑碳化硅:20-35份，細晶氧化鋁:25-30份，二硫化鑰:5-10份，氧化鋅:1-5份，滑石粉:3-6份；
助劑為按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
分散劑:10-15份，潤濕劑:2-6份，固化劑20-50份，消光劑:2_6份，成膜助劑:5_10份，增稠劑:5-10份，羥乙基纖維素:5-10份，pH調(diào)節(jié)劑:1 一 5份，硅烷偶聯(lián)劑:40-60份；硅烷偶聯(lián)劑是低相對分子質(zhì)量的有機硅化合物，通式為RnSiX (n-4)(n〈4)(其中R為非水解基團，X為可水解的基團)，作為可水解的基團X，能與無機物或有機物表面的活性基團發(fā)生反應形成化學鍵，從而增加了漆膜附著力；
本發(fā)明中偶聯(lián)劑的第一個作用是能提高涂料的干燥速度，加大偶聯(lián)劑用量涂料的干燥速率加快，但相對涂層的韌性降低，硬度增加，反之較少的偶聯(lián)劑干燥速度較低；但涂層的韌性增高，硬度降低，所以需要選擇一個較為合適的偶聯(lián)劑量，本發(fā)明所提供的偶聯(lián)劑含量除了對涂層的干燥時間有影響以外，硅烷偶聯(lián)劑還對納米粒子的分散有重要的作用；納米材料較強的表面效應使其在有機硅樹脂中難以分散、極易團聚而形成聚集體，為了克服這一缺點可對其進行表面處理，使納米二氧化硅的表面存在著大量的活性羥基，這為使用硅烷偶聯(lián)劑對其進行表面處理提供了可靠性，以實現(xiàn)納米二氧化硅粒子與有機硅樹脂化學界面的結(jié)合；
阻隔型功能填料中采用二硫化鑰、石墨、滑石粉，石墨材料由于特有的晶體結(jié)構(gòu)使其易產(chǎn)生滑移，同時石墨干摩擦潤滑劑具有吸附性，可以形成一層潤滑膜(石墨晶體膜)，起到減少摩擦磨損的作用，具有良好的散熱性和導熱性，由于碳的熔點很高，故不會產(chǎn)生碳和金屬材料的咬焊現(xiàn)象；滑石粉作為填料，可起到骨架作用，降低制造成本同時提高涂料的漆膜硬度，增加產(chǎn)品形狀的穩(wěn)定，增加張力強度，剪切強度，繞曲強度，壓力強度，降低變形，伸張率，熱膨脹系數(shù)，白度高、粒度均勻分散性強等特點，使涂料的延展性以及可加工性等優(yōu)良得到優(yōu)化；
將石墨與_■硫化鑰混合在一起使用，石墨與_■硫化鑰具有良好的協(xié)同效應，兩者以一定的比例混合使用能有效地提高涂料的耐磨性能，減小磨損失重及摩擦系數(shù)，同時在涂料中加入一定量的三氧化二銻，可有效增強涂料涂層的硬度，并提高涂層的耐磨性；
納米二氧化硅由于和基料的基本結(jié)構(gòu)大致相同，粒徑也較小，能夠更好地填充到樹脂基料的間隙中，甚至能夠成為樹脂基料網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)一部分，對高交聯(lián)度的耐熱體型結(jié)構(gòu)有很好的補充作用，使得樹脂在受熱分解時可以形成一層耐熱性能優(yōu)良的Si02耐熱保護層，阻止了內(nèi)層樹脂基料的繼續(xù)分解，能夠賦予漆膜更好的熱穩(wěn)定性。
[0006]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，二氧化硅顆粒的粒徑為50-100納米。
[0007]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，熟化處理是將硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料在常溫下靜置50 - 60小時。
[0008]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，在沉積過程中對煙道進行加熱，加熱溫度為50。。到150°C，加熱時間I小時。
[0009]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，涂層厚度是8微米。

【具體實施方式】
[0010]實施例1
本實施例提供了一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，選用鉻鑰低合金鋼為坯料，鉻鑰低合金鋼的質(zhì)量百分比成分為--碳:0.3%%、硅:0.36%、錳:0.70%、鉻:0.90%、鑰:0.20%、磷:0.02%、硫:0.025%、氫:1.8ppm、鎳:0.40%、釩:0.03%、銅:0.30%,0.9% 殘余元素，其余為Fe ;具體包括如下步驟:
步驟(I):加熱上述坯料至920°C，鑄造成半成品，空冷至360°C并保溫420分鐘；
步驟(2):將步驟(I)中的坯料再次加熱至890°C，精鑄后空冷至310°C保溫180分鐘；步驟(3):對步驟(3)中的半成品加熱至615°C，并沿軸向拔出閥底座鍛坯，并對其進行淬火處理，淬火工序具體包括:
第一冷卻工序:采用水冷以24°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至650°C ；
第二冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以1.50C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至420°C，然后空冷至290°C，再采用水冷以2.5°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至180°C，最后空冷至室溫；
步驟(4):將耐高溫涂料進行熟化處理，然后噴涂、刷涂或浸潰在煙道內(nèi)外表面，沉積后形成涂層，實現(xiàn)表面耐高溫及防腐處理；
前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，耐高溫涂料為硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料，其各組分質(zhì)量份數(shù)百分比為:硼改性有機硅樹脂:45%，耐熱顏填料:35%，助劑:2%%，其中，硼改性有機硅樹脂為硼酸改性有機硅樹脂或環(huán)氧改性硅硼樹脂；
耐熱顏填料包括:
二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉且納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉的質(zhì)量比為 1.5:1:1 ; 阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
空心玻璃微珠:3份，石墨:12份，黑碳化硅:21份，細晶氧化鋁:28份，二硫化鑰:8份，氧化鋅:3份，滑石粉:4份；
助劑為按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
分散劑:12份，潤濕劑:4份，固化劑25份，消光劑:4份，成膜助劑:6份，增稠劑:8份，羥乙基纖維素:8份，pH調(diào)節(jié)劑:4份，硅烷偶聯(lián)劑:45份；
前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，二氧化硅顆粒的粒徑為55納米。
[0011]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，熟化處理是將硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料在常溫下靜置60小時。
[0012]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，在沉積過程中對煙道進行加熱，加熱溫度為120°C，加熱時間I小時。
[0013]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，涂層厚度是8微米。
[0014]實施例2
本實施例提供了一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，選用鉻鑰低合金鋼為坯料，鉻鑰低合金鋼的質(zhì)量百分比成分為:碳:0.31%、硅:0.28%、錳:0.60%、鉻:1.0%、鑰:0.22%、磷:0.01%、硫:0.02%、氫:1.6ppm、鎳:0.20%、釩:0.02%、銅:0.20%,0.6% 殘余元素，
其余為Fe;具體包括如下步驟:
步驟(I):加熱上述坯料至900°C，鑄造成半成品，空冷至360°C并保溫420分鐘；
步驟(2):將步驟(I)中的坯料再次加熱至880°C，精鑄后空冷至300°C保溫180分鐘；步驟(3):對步驟(3)中的半成品加熱至600°C，并沿軸向拔出閥底座鍛坯，并對其進行淬火處理，淬火工序具體包括:
第一冷卻工序:采用水冷以25°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至700°C ；
第二冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以2°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至440°C，然后空冷至300°C，再采用水冷以3°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至190°C，最后空冷至室溫；
步驟(4):將耐高溫涂料進行熟化處理，然后噴涂、刷涂或浸潰在煙道內(nèi)外表面，沉積后形成涂層，實現(xiàn)表面耐高溫及防腐處理；
前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，耐高溫涂料為硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料，其各組分質(zhì)量份數(shù)百分比為:硼改性有機硅樹脂:55%，耐熱顏填料:40%，助劑:3%，其中，硼改性有機硅樹脂為硼酸改性有機硅樹脂或環(huán)氧改性硅硼樹脂；
耐熱顏填料包括:
二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉且納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉的質(zhì)量比為 1.5:1:1 ;
阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
空心玻璃微珠:4份，石墨:11份，黑碳化硅:26份，細晶氧化鋁:280份，二硫化鑰:8份，氧化鋅:4份，滑石粉:4份；
助劑為按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
分散劑:11份，潤濕劑:4份，固化劑30份，消光劑:4份，成膜助劑:8份，增稠劑:8份，羥乙基纖維素:8份，pH調(diào)節(jié)劑:4份，硅烷偶聯(lián)劑:50份；前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，二氧化硅顆粒的粒徑為80納米。
[0015]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，熟化處理是將硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料在常溫下靜置55小時。
[0016]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，在沉積過程中對煙道進行加熱，加熱溫度為100°c，加熱時間I小時。
[0017]前述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，涂層厚度是8微米。
[0018]以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)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(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，其特征在于，選用鉻鑰低合金鋼為坯料，所述鉻鑰低合金鋼的質(zhì)量百分比成分為:碳:0.3%-0.32%、硅:0.18%-0.36%、錳:0.50%-0.70%、鉻:0.90%-1.10%、鑰:0.20%_0.30%、磷:0-0.02%、硫:0-0.025%、氫:0-1.8ppm,ll:0-0.40%、釩:0-0.03%、銅:0-0.30%,0-0.9% 殘余元素，其余為 Fe ;具體包括如下步驟: 步驟(I):加熱上述坯料至900±20°C，鑄造成半成品，空冷至360°C并保溫420分鐘； 步驟(2):將步驟(I)中的坯料再次加熱至880±10°C，精鑄后空冷至300±10°C保溫180分鐘； 步驟(3):對步驟(3)中的半成品加熱至600± 15°C，并沿軸向拔出閥底座鍛坯，并對其進行淬火處理，所述淬火工序具體包括: 第一冷卻工序:采用水冷以24-26°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至650-750°C ； 第二冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以1.5-30C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至420-460°C，然后空冷至290-320°C，再采用水冷以2.5-4°C /s的冷卻速率將閥底座鍛坯水冷至180-20(TC，最后空冷至室溫； 步驟(4):將耐高溫涂料進行熟化處理，然后噴涂、刷涂或浸潰在煙道內(nèi)外表面，沉積后形成涂層，實現(xiàn)表面耐高溫及防腐處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，其特征在于，所述耐高溫涂料為硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料，其各組分質(zhì)量份數(shù)百分比為:硼改性有機硅樹脂:45-58%，耐熱顏填料:35— 45%，助劑:2%_4%，其中，硼改性有機硅樹脂為硼酸改性有機硅樹脂或環(huán)氧改性硅硼樹脂； 所述耐熱顏填料包括: 二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉且所述納米二氧化硅、阻隔型功能填料及鋁粉的質(zhì)量比為1.5:1:1 ； 所述阻隔型功能填料按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分: 空心玻璃微珠:2-6份，石墨:10-15份，黑碳化硅:20-35份，細晶氧化鋁:25-30份，二硫化鑰:5-10份，氧化鋅:1-5份，滑石粉:3-6份； 所述助劑為按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分: 分散劑:10-15份，潤濕劑:2-6份，固化劑20-50份，消光劑:2_6份，成膜助劑:5_10份，增稠劑:5-10份，羥乙基纖維素:5-10份，pH調(diào)節(jié)劑:1 一 5份，硅烷偶聯(lián)劑:40-60份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，其特征在于，所述二氧化硅顆粒的粒徑為50-100納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，其特征在于，所述熟化處理是將硼改性有機硅樹脂耐高溫涂料在常溫下靜置50 - 60小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，其特征在于，在沉積過程中對煙道進行加熱，加熱溫度為50°C到150°C，加熱時間I小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃氣輪機排氣系統(tǒng)的煙道的制造工藝，其特征在于，所述涂層厚度是8微米。
【文檔編號】C22C38/46GK104405456SQ201410497722
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】陳欣, 鄔文泰 申請人:江蘇華強新能源科技有限公司