超音速火焰喷涂抗水蚀涂层应用于核电汽轮机叶片的可行性分析

核电站汽轮机末级叶片因水蚀损伤,其表面形成微裂纹,在应力作用下叶片容易发生开裂,形成机组安全运行隐患。对比分析了常规火电及核电汽轮机运行蒸汽环境的不同,在此基础上,采用超音速火焰喷涂在0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)合金表面制备NiCr-Cr_3C_2抗水蚀层。采用扫描电镜观察涂层形貌,测试了涂层的硬度及耐冲蚀性。研究了抗水蚀涂层直接替代司太立用于17-4PH基材的可行性及此工艺用于修复叶片的可行性,并进行了现场模拟喷涂。结果表明:17-4PH合金表面超音速火焰喷涂抗水蚀涂层性能满足要求,可反复喷涂,在核电汽轮机末级叶片中的应用具有可行性。