從葉輪表面處理著手提高其抗磨性（2）

2.1.3 試驗(yàn)與應(yīng)用

電站離心風(fēng)機(jī)主要有送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、一次風(fēng)機(jī)等，需要進(jìn)行抗磨處理的一般只有吸風(fēng)機(jī)和排粉機(jī)，吸風(fēng)機(jī)和排粉機(jī)的介質(zhì)溫度都在200℃以下，吸風(fēng)機(jī)主要是受煙氣中的塵粒的沖蝕，排粉機(jī)主要是受煤粉的沖蝕，他們的磨粒都是松散型的小顆粒，因此沖蝕性質(zhì)是一樣的，根據(jù)上文的分析，選用粘貼耐磨陶瓷作為抗磨手段是可行的。

1. 耐磨陶瓷實(shí)驗(yàn)

1） 磨料磨損對比試驗(yàn)

磨料為40～70目的石英砂，磨輪材料為氯化丁基橡膠邵爾A62±，輪緣線速度為140m/min，磨擦行程700m，載荷130N，磨料供給速率300g/min，試驗(yàn)結(jié)果如表2-1所示：
表2-1 磨料磨損對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

表2-1 磨料磨損對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

由表2-1中可以看出，以重量磨損量為準(zhǔn)，16Mn鋼是95耐磨陶瓷的35.7倍，是99耐磨陶瓷的62.8倍。若換算成體積磨損量，則分別為16倍和32.7倍。

2） 沖刷磨損對比試驗(yàn)

電站離心風(fēng)機(jī)的磨損是典型的噴砂磨損，因此有針對性地進(jìn)行噴砂磨損試驗(yàn)是必要的。在實(shí)驗(yàn)室里利用風(fēng)機(jī)及射吸沖刷試驗(yàn)臺(tái)，將磨料以一定角度沖刷以不同材料和工藝制作的試片，沖刷角取90°、45°、30°三個(gè)典型數(shù)，磨料采用＃46棕鋼玉，風(fēng)機(jī)壓力0.5Mpa, 沖刷距離為50mm，噴射時(shí)間為3分鐘。被沖刷試片有16Mn鋼、99耐磨陶瓷，鐵0502，鐵0504，鎳基碳化鎢，耐磨焊條。試驗(yàn)地點(diǎn)為華中科技大學(xué)動(dòng)力系汽輪機(jī)鍋爐教研室射吸式試驗(yàn)臺(tái)，其部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2-2：

表2-2 靶材沖刷磨損對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

在高沖刷角下16Mn鋼表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性，而在低沖刷角下，耐磨陶瓷片、鐵05及碳化鎢等硬度高的材料的耐磨性則優(yōu)于16Mn鋼。因此硬度高的耐磨材料適宜在低沖刷角，尤其是在30°左右使用。而且耐磨陶瓷片的耐磨性優(yōu)于另外兩種材料。這種高硬度的脆性材料的適用范圍與一般離心風(fēng)機(jī)的沖刷角正好吻合。

2. 粘結(jié)劑的粘接強(qiáng)度試驗(yàn)

將耐磨陶瓷片與鋼板表面采用不同的表面處理方法和固化方法后，在華中科技大學(xué)力學(xué)系力學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行剪切試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為室溫、靜載、等速。試驗(yàn)結(jié)果如表2-3：

表2-3 陶瓷粘結(jié)劑強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

從表2-3中可以看出，粘結(jié)劑的粘接強(qiáng)度足以抗衡耐磨陶瓷片在旋轉(zhuǎn)時(shí)所受的離心力。zui低的破壞載荷比離心力大2.99倍，高的達(dá)到100多倍。

3.試驗(yàn)風(fēng)機(jī)上的試驗(yàn)

在試驗(yàn)室的兩臺(tái)試驗(yàn)風(fēng)機(jī)的各葉片出口在室溫下對稱粘貼數(shù)片耐磨陶瓷片，在剛開機(jī)10分鐘，即有一片耐磨陶瓷飛出，運(yùn)行四小時(shí)后又有一片耐磨陶瓷片飛出，經(jīng)停機(jī)檢查，飛出的耐磨陶瓷片的部位表面處理工藝不夠理想，這是致使耐磨陶瓷片粘接不牢以至飛出的主要原因。其它試片在繼續(xù)的長期運(yùn)行中經(jīng)住了考驗(yàn)，再?zèng)]有發(fā)現(xiàn)耐磨陶瓷片脫落飛出的現(xiàn)象。盡管該試驗(yàn)風(fēng)機(jī)的葉輪較小，但其轉(zhuǎn)速較高，因而其離心力很大，比電站上的吸風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)等離心風(fēng)機(jī)的離心力還要大。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

表2-4 試驗(yàn)風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)表

4．耐磨陶瓷的應(yīng)用

耐磨陶瓷的耐磨性能是的，尤其是Al2O3純度為99％以上的耐磨陶瓷，在30°左右的沖刷角時(shí)，其性能比任何其它的抗磨材料都要好，這從試驗(yàn)結(jié)果得到了證明，目前在南方的部分電廠如荊州發(fā)電廠、柳州發(fā)電廠、申陽崗發(fā)電廠、術(shù)木平發(fā)電廠等都取得了成功。

耐磨陶瓷的應(yīng)用關(guān)鍵在于粘接劑的使用，本文中提到的例子中的粘結(jié)劑是經(jīng)過多次試驗(yàn)后挑選的，HZ-1粘結(jié)劑A組和B組以一定比例混合，以達(dá)到*粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)母材的表面也是經(jīng)過特別處理，使母材的表面上的雜質(zhì)及氧化層*去除干凈，然后在以一定的工藝進(jìn)行粘接，從而達(dá)到*的粘接效果。當(dāng)耐磨陶瓷的粘接強(qiáng)度達(dá)到了一定的程度，不再有掉耐磨陶瓷片的可能時(shí)，耐磨陶瓷風(fēng)機(jī)的應(yīng)用才有可靠的保證，才能發(fā)揮出其高強(qiáng)的耐磨性的優(yōu)勢。

2.2 耐磨涂料的應(yīng)用

這是一種zui簡單zui直接的方法，就是在葉輪母材的表面進(jìn)行處理，涂上一層約1mm的耐磨涂料，用耐磨涂料來替代葉輪母材以抵抗煙氣對葉輪的沖刷。

上面介紹了耐磨陶瓷作為耐磨材料的應(yīng)用，應(yīng)該說耐磨陶瓷是一種優(yōu)良的耐磨材料，它的應(yīng)用是有廣泛的前途和重要的意義的。但它也有它的缺點(diǎn)，工藝要求嚴(yán)格，如施工稍不注意，沒有按照工藝要求嚴(yán)格進(jìn)行，就有可能造成耐磨陶瓷片的脫落，而使葉輪失去平衡，而且耐磨陶瓷的粘貼也增加葉輪的重量，增加了電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，也增加了風(fēng)機(jī)的功耗。
耐磨涂料只是在葉片表面涂上一層不到1mm的涂層，對母材不造成任何的損壞，重量輕，粘涂工藝簡單，且容易修復(fù)，利用機(jī)組大、小修的時(shí)機(jī)對磨損的部位進(jìn)行修復(fù)，以保持葉片的“永”不磨損，耐磨性能良好，所涂部位不受幾何形狀約束，現(xiàn)逐步被國內(nèi)外有關(guān)部門關(guān)注。