目前，國(guó)內(nèi)地面重型燃?xì)廨啓C(jī)均由國(guó)外進(jìn)口，其熱端部件的防護(hù)技術(shù)作為核心技術(shù)之一對(duì)國(guó)內(nèi)嚴(yán)格保密，絕大部分防護(hù)修理工作送國(guó)外進(jìn)行。透平壓縮機(jī)氣路封嚴(yán)是提高其效率、降低能耗的關(guān)鍵技術(shù)，而封嚴(yán)涂層是*先進(jìn)的氣路密封技術(shù)。中國(guó)能否沖破國(guó)外技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)熱端部件生產(chǎn)修復(fù)國(guó)產(chǎn)化，在激烈的高新產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，這也是中科院金屬所承擔(dān)的東北振興科技行動(dòng)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目――“高性能熱噴涂涂層產(chǎn)業(yè)化”所要解決的問(wèn)題。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中科院金屬所*工程師常新春說(shuō)：“與國(guó)內(nèi)著名的大型透平壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)公司合作完成本項(xiàng)目，對(duì)其產(chǎn)品升級(jí)、提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力起重要作用，同時(shí)，對(duì)我國(guó)該行業(yè)發(fā)展起引導(dǎo)作用。燃?xì)廨啓C(jī)已逐步成為本世紀(jì)主要發(fā)電設(shè)備。中國(guó)一航世新燃?xì)廨啓C(jī)公司沈陽(yáng)分公司是國(guó)內(nèi)*大的生產(chǎn)制造基地。與該公司合作研發(fā)的燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件熱障涂層防護(hù)技術(shù)已取得廣泛應(yīng)用，這對(duì)沖破國(guó)外技術(shù)封鎖、實(shí)現(xiàn)熱端部件生產(chǎn)修復(fù)國(guó)產(chǎn)化、在激烈的高新產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地起著至關(guān)重要的作用。”
現(xiàn)代高性能熱噴涂涂層是一種使用性很強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣、發(fā)展迅速的重要表面工程技術(shù)，它利用各種熱源，將金屬或陶瓷材料迅速加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，借助氣流霧化并沉積在工作表面形成與基體緊密結(jié)合的涂層。由于它具有與基體不同的成分和結(jié)構(gòu)，使基體表面獲得特殊性能，以滿足工件更高的使用要求�！岸@一關(guān)鍵技術(shù)還涉及到動(dòng)力裝備、機(jī)械制造業(yè)、鋼鐵、冶金、石化、紡織、印刷等廣泛領(lǐng)域，對(duì)振興東北老工業(yè)基地將會(huì)起到一定的促進(jìn)作用�！背Ｐ麓赫f(shuō)。
“高性能熱噴涂涂層產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目自2007年3月啟動(dòng)以來(lái)，結(jié)合具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的粉末涂層材料技術(shù)研發(fā)的新型高性能封嚴(yán)涂層，在國(guó)內(nèi)*應(yīng)用于大型透平壓縮機(jī)，熱障涂層成功應(yīng)用于重型燃?xì)廨啓C(jī)，取得了重要階段性成果，涂層的制備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的生產(chǎn)能力。*核心動(dòng)力裝備上的應(yīng)用實(shí)踐證明，該技術(shù)先進(jìn)且成熟，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
燃?xì)廨啓C(jī)已逐步成為21世紀(jì)世界主要發(fā)電設(shè)備和重要軍工動(dòng)力設(shè)備，由于其熱端部件使用溫度高、周期長(zhǎng)以及環(huán)境惡劣等原因，要求必須采用熱障涂層進(jìn)行防護(hù)。我國(guó)地面燃?xì)馊紮C(jī)都從國(guó)外進(jìn)口，熱端部件的高溫防護(hù)技術(shù)與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)激烈。而透平壓縮機(jī)是冶金、石化等行業(yè)的核心動(dòng)力裝備，更是一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的標(biāo)志性產(chǎn)品，其功率在5000千瓦至1萬(wàn)千瓦，整機(jī)功率為80%左右，型環(huán)間隙的大小顯著影響整機(jī)效率。
而封嚴(yán)涂層技術(shù)應(yīng)用于透平壓縮機(jī)尚屬國(guó)內(nèi)*，這對(duì)提高壓縮機(jī)效率、降低能耗具有重要意義，該技術(shù)應(yīng)用是透平壓縮機(jī)生產(chǎn)上的一次重要技術(shù)創(chuàng)新。而這個(gè)“*次”也用到了我國(guó)壓縮機(jī)行業(yè)龍頭企業(yè)沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)公司身上。
沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)公司新開(kāi)發(fā)的G系列透平壓縮機(jī)雖在國(guó)內(nèi)屬*先進(jìn)產(chǎn)品，然而它以前尚未采用在國(guó)外已廣泛得到應(yīng)用的封嚴(yán)涂層新技術(shù)，產(chǎn)品性能與國(guó)外相比有很大差距。金屬所與該公司合作攻克此技術(shù)難題，成功將封嚴(yán)涂層技術(shù)應(yīng)用于該系列透平壓縮機(jī)。
常新春說(shuō)：“這一技術(shù)有效降低型環(huán)與轉(zhuǎn)子間運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，實(shí)現(xiàn)氣路封嚴(yán)這一目的，可將整機(jī)效率提高2到4個(gè)百分點(diǎn)，這對(duì)于壓縮機(jī)的整機(jī)性能的提高是個(gè)質(zhì)的飛躍。同時(shí)，對(duì)于提高機(jī)組運(yùn)行過(guò)程的穩(wěn)定性具有重要意義。封嚴(yán)涂層新技術(shù)的采用，大大提高了透平壓縮機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品升級(jí)。”
目前，中科院金屬所在沈陽(yáng)渾南開(kāi)發(fā)區(qū)已建成了建筑面積為1500平方米的熱噴涂研發(fā)基地，具有先進(jìn)的制備裝置及完善的檢測(cè)手段。同時(shí)，遼寧省科技廳批準(zhǔn)組建的遼寧省高性能熱噴涂層工程技術(shù)研究中心依托于該基地運(yùn)行，為熱噴涂技術(shù)研發(fā)提供了良好的科研環(huán)境和技術(shù)平臺(tái)，其研制的熱障涂層產(chǎn)品已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)21家地面燃?xì)廨啓C(jī)電廠，并實(shí)現(xiàn)出口。
常新春還透露，在中科院東北振興科技行動(dòng)計(jì)劃等支持下，中科院金屬所積極與東北老工業(yè)基地的重點(diǎn)目標(biāo)企業(yè)合作，不斷提高自主創(chuàng)新能力，拓寬應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。據(jù)悉，該項(xiàng)目不斷推出的納米高溫?zé)嵴贤繉印⒏邷刈詽?rùn)滑涂層等*新研發(fā)成果，目前正在進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。
