一种汽轮机封严涂层及其制备方法技术

一种汽轮机封严涂层及其制备方法。涂层由从内至外以层叠的方式附着在汽轮机机匣基体表面的封严涂层底层、第一及第二封严涂层中层和封严涂层面层构成，封严涂层底层是由质量比为1.8‑2.2∶0.8‑1.2的铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；第一、第二封严涂层中层均由质量比为3.8‑4.2∶0.8‑1.2∶1.8‑2.2∶3.8‑4.2的滑石粉、石棉绒、铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；封严涂层面层是由有机硅耐热清漆凝固后形成。本发明专利技术效果：封严涂层具有较低的硬度，较好的结合力，可磨耗性好，因此能够防止高压气体的泄漏，保障汽轮机安全正常的工作，提高其效率。另外，制备工艺简单，调整性能方便。

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机封严涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种汽轮机封严涂层及其制备方法，属于表面涂层

技术介绍
汽轮机在高速运转过程中，由于涡轮盘和叶片受到离心力的作用会伸长，机匣受热膨胀会产生不均匀变形，因此叶尖和机匣之间就会出现间隙，结果高压气体就会从此间隙向低压侧泄漏，从而降低了汽轮机的工作效率，增加了能耗；严重时汽轮机的气动性能会在加速时被破坏，因此引起喘振。因此，需要在机匣基底上涂覆专用的封严涂层，以尽量减小涡轮叶尖与机匣之间的间隙，防止高温气体从高压侧沿叶片尖部向低压侧泄漏，提高汽轮机的效率和安全性。但目前常见的封严涂层具有硬度高、结合力低、可磨耗性差等缺点。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种汽轮机封严涂层及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的汽轮机封严涂层由从内至外以层叠的方式附着在汽轮机机匣基体表面的封严涂层底层、第一封严涂层中层、第二封严涂层中层和封严涂层面层构成，其中封严涂层底层是由质量比为1.8-2.2∶0.8-1.2的铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；第一封严涂层中层和第二封严涂层中层均由质量比为3.8-4.2∶0.8-1.2∶1.8-2.2∶3.8-4.2的滑石粉、石棉绒、铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；封严涂层面层是由有机硅耐热清漆凝固后形成。本专利技术提供的汽轮机封严涂层的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先按上述配比称取滑石粉和石棉绒，然后放入容器中并搅拌至少2h，以使滑石粉和石棉绒混合均匀，之后在100-150℃下烘干3-5h，然后冷却至室温，最后放入干燥器中备用；将铝粉在100-150℃下烘干3-5h，然后冷却至室温，最后放入干燥器中备用；2)采用喷砂工艺去除汽轮机机匣基体表面的锈蚀层和氧化膜，并用丙酮去除表面油污；3)按照上述封严涂层底层的配比称取已烘干的铝粉和醇酸清漆，然后放入容器中并搅拌均匀而形成底层涂料，放置20min，待底层涂料中的气泡溢出后采用毛刷将其均匀涂刷在汽轮机机匣基体的表面，室温下放置30min，然后在150-160℃下烘烤60-90min而形成封严涂层底层；4)检查封严涂层底层的表面质量，并用锉刀清除表面的材料瘤和多余物，然后采用砂纸打磨其表面至平整无凹槽，并用压缩空气吹除表面残余物；5)按照上述第一封严涂层中层的配比称取已混合好的滑石粉和石棉绒的混合物，以及铝粉与醇酸清漆，然后放入容器中并搅拌均匀而形成中层涂料，之后采用刮刀将其均匀刮涂在封严涂层底层的表面，并用压勺修平，室温下放置30min，然后相继在50-70℃下烘烤60-70min，100-120℃下烘烤60-70min，150-160℃下烘烤180-200min而形成第一封严涂层中层；6)检查第一封严涂层中层的表面质量，并用锉刀清除表面的材料瘤和多余物，然后采用砂纸打磨其表面至平整无凹槽，并用压缩空气吹除表面残余物；7)按照步骤5)-步骤6)相同的方法形成第二封严涂层中层；8)采用毛刷将有机硅耐热清漆均匀涂刷在第二封严涂层中层的表面，然后在100-120℃下烘烤60-90min而形成封严涂层面层。所述的封严涂层底层的厚度为0.3-0.6mm；第一封严涂层中层的厚度为0.4-0.6mm；第二封严涂层中层的厚度为0.1-0.3mm；封严涂层面层的厚度为0.1-0.3mm。本专利技术提供的汽轮机封严涂层及其制备方法具有如下有益效果：封严涂层具有较低的硬度，较好的结合力，可磨耗性好，因此能够防止高压气体的泄漏，保障汽轮机安全正常的工作，提高其效率。另外，制备工艺简单，调整性能方便。附图说明图1为本专利技术提供的汽轮机封严涂层结构示意图。图中：1封严涂层面层；2第一封严涂层中层；3第二封严涂层中层；4封严涂层底层；5基体；6滑石粉；7铝粉；8石棉绒；9涂层界面。图2为本专利技术实施例1提供的汽轮机封严涂层硬度测量结果曲线图。图3为本专利技术实施例1提供的汽轮机封严涂层上中层微观组织结构显微照片。图4为本专利技术实施例1提供的汽轮机封严涂层结合力检测结果曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的汽轮机封严涂层及其制备方法进行详细说明。实施例1如图1所示，本实施例提供的汽轮机封严涂层由从内至外以层叠的方式附着在汽轮机机匣基体5表面的封严涂层底层4、第一封严涂层中层3、第二封严涂层中层2和封严涂层面层1构成，其中封严涂层底层4是由质量比为2∶1的铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；第一封严涂层中层3和第二封严涂层中层2均由质量比为4∶1∶2∶4的滑石粉、石棉绒、铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；封严涂层面层1是由有机硅耐热清漆凝固后形成。图1中标号5为基体；6为滑石粉；7为铝粉；8为石棉绒；9为涂层界面。本实施例提供的汽轮机封严涂层的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先按上述配比称取滑石粉和石棉绒，然后放入容器中并搅拌至少2h，以使滑石粉和石棉绒混合均匀，之后在130℃下烘干4h，然后冷却至室温，最后放入干燥器中备用；将铝粉在140℃下烘干4h，然后冷却至室温，最后放入干燥器中备用；2)采用喷砂工艺去除汽轮机机匣基体5表面的锈蚀层和氧化膜，并用丙酮去除表面油污；3)按照上述封严涂层底层4的配比称取已烘干的铝粉和醇酸清漆，然后放入容器中并搅拌均匀而形成底层涂料，放置20min，待底层涂料中的气泡溢出后采用毛刷将其均匀涂刷在汽轮机机匣基体5的表面，室温下放置30min，然后在155℃下烘烤70min而形成封严涂层底层4，厚度为0.4mm；4)检查封严涂层底层4的表面质量，并用锉刀清除表面的材料瘤和多余物，然后采用砂纸打磨其表面至平整无凹槽，并用压缩空气吹除表面残余物；5)按照上述第一封严涂层中层3的配比称取已混合好的滑石粉和石棉绒的混合物，以及铝粉与醇酸清漆，然后放入容器中并搅拌均匀而形成中层涂料，之后采用刮刀将其均匀刮涂在封严涂层底层4的表面，并用压勺修平，室温下放置30min，然后相继在60℃下烘烤65min，110下烘烤65min，155℃下烘烤190min而形成第一封严涂层中层3，厚度为0.5mm；6)检查第一封严涂层中层3的表面质量，并用锉刀清除表面的材料瘤和多余物，然后采用砂纸打磨其表面至平整无凹槽，并用压缩空气吹除表面残余物；7)按照步骤5)-步骤6)相同的方法形成第二封严涂层中层2，厚度为0.2mm；8)采用毛刷将有机硅耐热清漆均匀涂刷在第二封严涂层中层2的表面，然后在100-120℃下烘烤60-90min而形成封严涂层面层1，厚度为0.2mm。实施例2本实施例提供的汽轮机封严涂层由从内至外以层叠的方式附着在汽轮机机匣基体5表面的封严涂层底层4、第一封严涂层中层3、第二封严涂层中层2和封严涂层面层1构成，其中封严涂层底层4是由质量比为1.8∶0.8的铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；第一封严涂层中层3和第二封严涂层中层2均由质量比为3.8∶0.8∶1.8∶3.8的滑石粉、石棉绒、铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；封严涂层面层1是由有机硅耐热清漆凝固后形成。本实施例提供的汽轮机封严涂层的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先按上述配比称取滑石粉和石棉绒，然后放入容器中并搅拌至少2h，以使滑石粉和石棉绒混合均匀，之后在100℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽轮机封严涂层，其特征在于：所述的汽轮机封严涂层由从内至外以层叠的方式附着在汽轮机机匣基体(5)表面的封严涂层底层(4)、第一封严涂层中层(3)、第二封严涂层中层(2)和封严涂层面层(1)构成，其中封严涂层底层(4)是由质量比为1.8‑2.2∶0.8‑1.2的铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；第一封严涂层中层(3)和第二封严涂层中层(2)均由质量比为3.8‑4.2∶0.8‑1.2∶1.8‑2.2∶3.8‑4.2的滑石粉、石棉绒、铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；封严涂层面层(1)是由有机硅耐热清漆凝固后形成。

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机封严涂层，其特征在于：所述的汽轮机封严涂层由从内至外以层叠的方式附着在汽轮机机匣基体(5)表面的封严涂层底层(4)、第一封严涂层中层(3)、第二封严涂层中层(2)和封严涂层面层(1)构成，其中封严涂层底层(4)是由质量比为1.8-2.2∶0.8-1.2的铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；第一封严涂层中层(3)和第二封严涂层中层(2)均由质量比为3.8-4.2∶0.8-1.2∶1.8-2.2∶3.8-4.2的滑石粉、石棉绒、铝粉和醇酸清漆组成的混合物凝固后形成；封严涂层面层(1)是由有机硅耐热清漆凝固后形成。2.一种如权利要求1所述的汽轮机封严涂层的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先按上述配比称取滑石粉和石棉绒，然后放入容器中并搅拌至少2h，以使滑石粉和石棉绒混合均匀，之后在100-150℃下烘干3-5h，然后冷却至室温，最后放入干燥器中备用；将铝粉在100-150℃下烘干3-5h，然后冷却至室温，最后放入干燥器中备用；2)采用喷砂工艺去除汽轮机机匣基体(5)表面的锈蚀层和氧化膜，并用丙酮去除表面油污；3)按照上述封严涂层底层(4)的配比称取已烘干的铝粉和醇酸清漆，然后放入容器中并搅拌均匀而形成底层涂料，放置20min，待底层涂料中的气泡溢出后采用毛刷将其均匀涂刷在汽轮机机匣基体(5)的表面，室温下放置30min，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志平，贾鹏，李娜，靳朋礼，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：天津,12