[发明专利]一种用于燃气轮机排气系统的烟道的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机进排气系统的制造领域，特别是一种用于燃气轮机排气系统的烟道的制造工艺。

背景技术

燃气轮机出口与余热锅炉受热面之间往往需用过渡烟道相连；燃气轮机出口和余热锅炉受热面进口两者之间的尺寸相差很大，且前者处于相对后者下端的不利位置；传统烟道利用下表面具有一定倾斜角的平面，完成进口到出口的空间扩张，从而减少压力对于烟道的冲击和磨损。

上述结构导致烟道内烟气的流动状况不佳，烟气一般以60～150m/s、甚至200m/s的流速进入过渡烟道的进口平面，随后在过渡烟道底部形成一股高速主气流，而烟道中、上部相当大区域内流速很低，一般小于5m/s，并且由于速度梯度很大，在余热锅炉进口平面产生了很强的卷吸气流，且在中上部附近形成较大的旋涡，从而形成大范围的回流区，造成余热锅炉各受热面内烟气流动分布极不均匀；从而在局部对烟道的压力增大，使其使用寿命大大缩短，严重影响余热锅炉管束换热性能，更有可能造成更大的安全事故隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于燃气轮机排气系统的烟道的制造工艺，

为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于燃气轮机排气系统的烟道的制造工艺， 选用铬钼低合金钢为坯料，铬钼低合金钢的质量百分比成分为：碳：0.3%-0.32%、硅：0.18%-0.36%、锰：0.50%-0.70%、铬：0.90%-1.10%、钼：0.20%-0.30%、磷：0-0.02%、硫：0-0.025%、氢：0-1.8ppm、镍：0-0.40%、钒：0-0.03%、铜：0-0.30%、0-0.9%残余元素，其余为Fe；具体包括如下步骤：

步骤（1）：加热上述坯料至900±20℃，铸造成半成品，空冷至360℃并保温420分钟；

步骤（2）：将步骤（1）中的坯料再次加热至880±10℃，精铸后空冷至300±10℃保温180分钟；

步骤（3）：对步骤（3）中的半成品加热至600±15℃，并沿轴向拔出阀底座锻坯，并对其进行淬火处理，淬火工序具体包括：

第一冷却工序：采用水冷以24-26℃/s的冷却速率将阀底座锻坯水冷至650-750℃；

第二冷却工序：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以1.5-3℃/s的冷却速率将阀底座锻坯水冷至420-460℃，然后空冷至290-320℃，再采用水冷以2.5-4℃/s的冷却速率将阀底座锻坯水冷至180-200℃，最后空冷至室温；

步骤（4）：将耐高温涂料进行熟化处理，然后喷涂、刷涂或浸渍在烟道内外表面，沉积后形成涂层，实现表面耐高温及防腐处理；

本发明中利用坯料变形方向变化多, 钢锭心部金属向外流动，有效地破碎了铸态树枝晶组织、锻合内部的疏松、孔穴、裂纹等缺陷，提高了金属的致密度和连续性，同时促进了铸态组织的揉合，使锻件内外组织趋向均匀，减轻了锻件组织的偏析程，从组织上确保锻件在随后的调质热处理的淬火过程中，避免锻组织缺陷引发的淬火应力集中裂纹或由此而引起的淬火开裂，增强形状复杂锻件抵抗热处理热应力和组织应力的冲出能力；

本发明回火后采用水冷与空冷结合，依次为：水冷-空冷-水冷-空冷，这样，通过回火后的冷却控制，可以使碳化物进一步充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标，保证了材料的铁素体含量在30%左右，可以进一步使材料固溶充分，避免了热处理方式加热不均，固溶不均带来的腐蚀速率超标和硬度超标，巩固了前面冶炼后热处理工艺产生的技术效果。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述的用于燃气轮机排气系统的烟道的制造工艺，耐高温涂料为硼改性有机硅树脂耐高温涂料，其各组分质量份数百分比为：硼改性有机硅树脂：45-58%，耐热颜填料：35—45%，助剂：2%-4%，其中，硼改性有机硅树脂为硼酸改性有机硅树脂或环氧改性硅硼树脂；

耐热颜填料包括：

二氧化硅、阻隔型功能填料及铝粉且纳米二氧化硅、阻隔型功能填料及铝粉的质量比为1.5:1:1；

阻隔型功能填料按质量份数计包括以下组分：

空心玻璃微珠：2-6份， 石墨：10-15份，黑碳化硅：20-35份，细晶氧化铝：25-30份，二硫化钼：5-10份，氧化锌：1-5份，滑石粉：3-6份；

助剂为按质量份数计包括以下组分：