抗磨蚀

电站流体机械（水轮机过流部件、汽轮机通流部件等）运行工况恶劣，多泥沙流域水电站普遍存在磨蚀损伤，汽轮机叶片易在水蚀作用下导致叶片型线缺损，传统处理方法为被动防护与修复，存在修复量大、防护效果差、防护范围小等问题，尤其无法满足窄间隙部位及狭窄空间等现场抗磨蚀防护要求。针对上述问题，本项目开展对不同水力条件、不同结构形式水轮机过流部件磨蚀损伤状况进行调研及失效机理分析。通过 CFD 计算研究水力条件对水轮机损伤影响，提出降低水轮机磨蚀损伤的主动预防措施，研究开发水轮机过流部件损伤小型化 HVOF 抗磨蚀涂层防护技术。通过汽轮机叶片用钢焊接和喷涂工艺试验、模拟试验等，开发出一整套适合于现场的汽轮机叶片小型化 HVOF 抗磨蚀涂层防护技术。 该技术已应用于华能澜沧江水电公司、华能四川水电公司等全国 50 余台水电机组及华能平凉、丹东电厂等全国 10 余台火电机组的流体机械抗磨蚀防护，运行至今各项技术指标良好，取得满意工程应用效果，经济和社会效益显著，尤其适用于我国高泥沙、高水头水电机组以及灵活性改造火电机组，具有广阔的市场推广应用前景。掌握具有自主知识产权的电站流体机械抗磨蚀小型化 HVOF 涂层防护关键技术，延长部件使用寿命。该技术具有防护后不破坏原有的振动特性、转动特性和强度特性等优点，达到国际先进技术水平，提升了我国电站流体机械表面防护技术水平。

本项目通过对纳米技术、稀土改性技术、复合材料技术、超高音速热喷涂技术等的深入研究，攻克了喷枪焰流速度低、纳米粒子易团聚、材料高硬度与高韧性不能同时存在等技术难题，开发出纳米稀土改性抗磨蚀功能涂层配方、制备工艺及新型超高音速火焰喷枪等关键核心技术最终获得了高结合强度（≥125MPa）、低孔隙率（<0.5%）、高硬度（>1350HVO.2）、高韧性的水轮机表面 主要科技成果：利用本项目技术成果已发表核心期刊以上论文20余篇，其中SC/EI论文5 篇：授权发明专利9项；出版专著2本；支撑制定国家标准1项、行业标准1项，