離心壓縮機(jī)葉輪葉片表面硫化變性層激光清洗機(jī)理與試驗(yàn)研究.pdf

1、在“西氣東輸”工程中，管線中的離心壓縮機(jī)葉輪葉片長時(shí)間工作以后，由于其表面一直暴露于腐蝕性氣體中，材料表面會(huì)形成硫化變性層，從而加速基體的點(diǎn)蝕和磨損，影響葉輪的工作效率和使用壽命。由于葉輪尺寸大、制造成本高、更換費(fèi)時(shí)費(fèi)力，直接報(bào)廢將造成資源浪費(fèi)，因此一般采用再制造的方式恢復(fù)其使用性能。但是，變性層的存在會(huì)對再制造過程產(chǎn)生一定的干擾，所以有必要先對硫化變性層進(jìn)行清洗。
　　傳統(tǒng)清洗變性層的方法包括酸洗和噴砂都會(huì)對材料基體造成損傷，同

2、時(shí)，噴砂帶來的粉塵和酸洗帶來的廢水都會(huì)造成環(huán)境污染。而新興的激光清洗方式不僅具有良好的環(huán)境性能，還能夠在不損傷材料基體的前提下徹底清洗硫化變性層。因此，采用激光技術(shù)對壓縮機(jī)葉輪葉片表面變性層進(jìn)行清洗具有一定的研究價(jià)值。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過試驗(yàn)裝置制備了壓縮機(jī)葉輪葉片表面的變性層試樣。利用高溫高壓反應(yīng)釜模擬葉片工作環(huán)境，制備出與工況相似的變性層。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)葉輪葉片表面變性層的厚度隨著工作時(shí)間的推移

3、而遞增，并逐漸分為兩層。
　　(2)分析了激光清洗變性層的機(jī)理，解釋了選擇脈沖光纖激光器的原因。對離心壓縮機(jī)葉輪葉片表面變性層進(jìn)行了元素成分檢測，同時(shí)分析了變性層與基體之間的相互作用機(jī)理;揭示了激光清洗作用力與硫化腐蝕層吸附力之間的關(guān)系。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用脈沖光纖激光對葉輪葉片變性層進(jìn)行清洗無氧化現(xiàn)象發(fā)生。
　　(3)采用激光發(fā)生裝置對變性層進(jìn)行了清洗試驗(yàn)。利用顯微硬度儀、SEM-EDS、三維形貌儀等分析了清洗后的試樣表面，測定