離心壓縮機葉輪葉片表面硫化變性層激光清洗機理與試驗研究.pdf

1、在“西氣東輸”工程中，管線中的離心壓縮機葉輪葉片長時間工作以后，由于其表面一直暴露于腐蝕性氣體中，材料表面會形成硫化變性層，從而加速基體的點蝕和磨損，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、更換費時費力，直接報廢將造成資源浪費，因此一般采用再制造的方式恢復其使用性能。但是，變性層的存在會對再制造過程產生一定的干擾，所以有必要先對硫化變性層進行清洗。
　　傳統清洗變性層的方法包括酸洗和噴砂都會對材料基體造成損傷，同

2、時，噴砂帶來的粉塵和酸洗帶來的廢水都會造成環(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，采用激光技術對壓縮機葉輪葉片表面變性層進行清洗具有一定的研究價值。
　　論文的主要研究內容如下:
　　(1)通過試驗裝置制備了壓縮機葉輪葉片表面的變性層試樣。利用高溫高壓反應釜模擬葉片工作環(huán)境，制備出與工況相似的變性層。試驗發(fā)現壓縮機葉輪葉片表面變性層的厚度隨著工作時間的推移

3、而遞增，并逐漸分為兩層。
　　(2)分析了激光清洗變性層的機理，解釋了選擇脈沖光纖激光器的原因。對離心壓縮機葉輪葉片表面變性層進行了元素成分檢測，同時分析了變性層與基體之間的相互作用機理;揭示了激光清洗作用力與硫化腐蝕層吸附力之間的關系。試驗發(fā)現，采用脈沖光纖激光對葉輪葉片變性層進行清洗無氧化現象發(fā)生。
　　(3)采用激光發(fā)生裝置對變性層進行了清洗試驗。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