本发明专利技术属于核电汽轮机再热阀防护涂层领域，尤其涉及一种汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法。本发明专利技术采用机械方法去除再热阀轴承损伤区域，并利用爆炸喷涂与滚压强化工艺相复合的方法在损伤区域制备包含Cr<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;、Cr<subgt;3</subgt;O<subgt;2</subgt;和NiCrMo的耐磨润滑涂层，涂层硬度达到750‑950HV，结合强度≥120MPa。通过滚压强化和爆炸喷涂技术，实现了汽轮机再热阀轴承的低成本、快速修复，同时提高了再热阀轴承耐蚀性能，降低了摩擦副的摩擦阻力，延长了零部件的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电汽轮机再热阀防护涂层领域，尤其涉及一种核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法。
技术介绍
1、压水堆核电汽轮机进汽为饱和湿蒸汽，蒸汽流量几乎相当于相同功率等级火电机组的两倍，因此核电汽轮机的高压缸、汽水分离再热器及管道内含有大量的蒸汽和水，在事故停机或甩负荷时，由于主汽阀后压力降低，残留的水可能闪蒸成蒸汽，这些蒸汽将引起汽轮机超速，危及汽轮机的安全运行。核电再热阀组的功能首先是防止汽水分离再热器和管道中大量蒸汽继续进入低压缸引发超速运转的风险，其次是调节汽轮机蒸汽流量和控制汽轮机低压缸的进汽量。再热阀在核电机组运行中起着举足轻重的作用，一旦运行中再热阀出现卡涩不能关闭的故障，机组事故停机或甩负荷过程中就可能会发生汽轮机机组超速。
2、汽轮机再热阀轴承与轴承套组成的摩擦副是汽轮机再热阀的主要运动部件，工作在16bar、300℃的蒸汽和水的复杂环境下，轴承与轴承套的理论接触应力500mpa以上，汽轮机组运行期间，要求主汽阀启闭时间≤50s，调节阀启闭时间≤5s，汽轮机再热阀轴承的工作环境极为苛刻。目前，汽轮机再热阀轴承的设计使用寿命为6年，多次运转后轴承尺寸减小、表面出现大量划痕、局部掉块等问题，由于汽轮机再热阀轴承及轴承套的制造周期较长、成本较高，迫切需要摸索一套行之有效的汽轮机再热阀轴承修复方法。
3、现有技术中，如专利cn 112410712、cn101724804a主用于航空发动机环境，在修复材料、喷涂工艺过程或者修复过程中，并未考虑核辐射、高承载、摩擦副匹配的特殊修复要求。
r/>技术实现思路
1、为解决现有技术问题，本专利技术目的在于提供一种汽轮机再热阀轴承的修复方法。采用本专利技术汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方案，可以对核用汽轮机再热阀轴承进行低成本快速修复，并达到延长轴承使用寿命的目的。
2、为解决此技术问题，本专利技术的技术方案是：
3、一种汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，所述修复方法包含以下步骤：
4、步骤一：损伤区去除
5、以再热阀轴承中心孔未损伤区为基准，修磨轴承中心孔，保证跳动量小于0.03mm，采用机械加工工艺整体去除再热阀轴承及轴承套接触损伤区域，去除深度为0.10mm～0.50mm，加工过程中对再热阀轴承及轴承套非接触区域以外的区域进行保护；
6、步骤二：再热阀轴承表面强化
7、采用滚压强化工艺对再热阀轴承及轴承套接触区表面进行强化处理，强化后零件表面硬度满足350-450hv，表面粗糙度不高于ra1.6μm，表层晶粒尺寸200nm～300nm，晶粒细化层深度不低于10μm，表面残余压应力不低于500mpa；
8、步骤三：再热阀轴承喷涂
9、首先，采用喷砂工艺对再热阀表面强化区进行毛化处理，毛化后粗糙度满足ra3.0-4.0μm；
10、其次，以丙烯、乙炔和氧气为燃气，采用爆炸喷涂工艺在再热阀轴承毛化表面喷涂耐磨润滑涂层，涂层厚度为0.20-0.60mm，涂层硬度满足750-950hv，结合强度≥120mpa；，送粉速率为10g/min～15g/min，喷涂距离200mm～400mm；
11、随后，将喷涂后的再热阀轴承在烘箱中整体加热至130℃～180℃，取出后在涂层表面快速刷涂渗透型高温润滑封孔剂，封孔剂长期工作温度不低于300℃，封孔剂氟杂质含量不高于0.1ppmm；
12、最后，以轴承中心孔为基准，采用金刚石砂轮磨削涂层表面至规定尺寸，磨削后表面粗糙度不高于ra0.4μm；
13、步骤四、去除轴承表面的保护层
14、依次采用碱性清洗剂、工业丙酮对轴承进行超声清洗，最后采用氟含量不高于0.1ppm的去离子水对轴承进行浸泡，浸泡时间不少于4小时。
15、优选地，所述滚压强化工艺采用柱形滚柱压头，滚压参数为：滚压深度0.1～0.4mm，滚压速度：10～12r/min，滚压次数：2次。
16、优选地，所述耐磨润滑涂层主要成分为cr3c2、cr3o2和nicrmo，重量百分比为：cr3c2含量65％～70％，cr3o2含量0.1％～10％、nicrmo含量20％～25％。
17、优选地，所述爆炸喷涂工艺采用六轴机械手搭载爆炸喷枪。
18、优选地，所述丙烯、乙炔和氧气三者摩尔比为0.2mol：1.0mol：1.5mol。
19、优选地，所述渗透型高温润滑封孔剂的主要组分为：乙酸正丁酯、2甲基丙醇乙酸、六方氮化硼和氧化铬。
20、优选地，所述渗透型高温润滑封孔剂中，六方氮化硼含量为0.1％～5％，粒径为50nm～200nm。。
21、优选地，所述渗透型高温润滑封孔剂中，氧化铬含量为1％～10％，粒径为50nm～200nm。
22、本专利技术具有如下有益效果：
23、1)本专利技术通过滚压强化工艺对再热阀轴承/轴承套接触区表面进行强化处理，在再热阀轴承接触区浅表层预置表面压应力，使再热阀轴承疲劳寿命提升80％；同时表面产生纳米级细晶组织，显著改善了材料在水蒸气腐蚀环境下的耐蚀性能；
24、2)本专利技术通过爆炸喷涂工艺对再热阀轴承/轴承套接触区制备cr3c2、cr3o2和nicrmo复合涂层，一方面实现了再热阀轴承的尺寸修复；另一方面通过cr3c2、cr3o2和mo等组元的添加，提高了再热阀轴承表面的硬度和高温润滑性能，降低了再热阀轴承/轴承套接触摩擦系数；通过渗透型高温润滑封孔剂对涂层进行封闭处理，进一步改善了涂层润滑特性和高温水蒸气环境下的腐蚀抗力；
25、3)使用本专利技术修复的再热阀轴承使用寿命可提高50％以上，且修复成本低、可靠性高。
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【技术保护点】
1.一种核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤二滚压强化工艺采用柱形滚柱压头，滚压参数为：滚压深度0.1～0.4mm，滚压速度：10～12r/min，滚压次数：2次。
3.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三耐磨润滑涂层主要成分为Cr3C2、Cr3O2和NiCrMo，重量百分比为：Cr3C2含量60％～80％，Cr3O2含量0.1％～10％、NiCrMo含量20％～25％。
4.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三爆炸喷涂工艺采用六轴机械手搭载爆炸喷枪。
5.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三丙烯、乙炔和氧气三者摩尔比为0.2mol：1.0mol：1.5mol。
6.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三渗透型高温润滑封孔剂的主要组分为：乙酸正丁酯、2甲基丙醇乙酸、六方氮化硼和氧化铬。
7.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三渗透型高温润滑封孔剂中，六方氮化硼含量为0.1％～5％，粒径为50nm～200nm。
8.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三渗透型高温润滑封孔剂中，氧化铬含量为1％～10％，粒径为50nm～200nm。
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【技术特征摘要】
1.一种核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤二滚压强化工艺采用柱形滚柱压头，滚压参数为：滚压深度0.1～0.4mm，滚压速度：10～12r/min，滚压次数：2次。
3.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三耐磨润滑涂层主要成分为cr3c2、cr3o2和nicrmo，重量百分比为：cr3c2含量60％～80％，cr3o2含量0.1％～10％、nicrmo含量20％～25％。
4.根据权利要求1所述的核电汽轮机再热阀轴承尺寸的修复方法，其特征在于，所述步骤三爆炸喷涂工艺采用六轴机械手搭载爆炸喷枪。
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔永静，任佳奇，王长亮，郭孟秋，宇波，刘宇，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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