Laser deposition of protective coatings onto working area of steam turbine blades
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
During the normal operations of steam turbine, the rotors blades are wearing down. In the last stages of steam turbines, droplets are generating from the wet steam flow. Impacting droplets and cavitation cause erosion of blades. Progressive erosion has a bad influence on efficiency and power of turbo generators. The paper presents an innovative method of laser cladding to protect blades against erosion. Layers were made by Nd:YAG laser welding machine. Microscope inspection confirmed correctness of cladding process conducted, proper dilution of overlays with the substrate, and desired metallurgical continuity of overlays and substrate. The use of such methods, may extend steam turbines usability, and avoid having to early replace components with new.
in polish
Napawanie laserowe powłok ochronnych na powierzchniach roboczych łopatek turbin parowych
W procesie eksploatacji turbin parowych dochodzi do zużywania się łopatek wirnikowych. Łopatki pracujące w obszarach pary mokrej narażone są na erozję spowodowaną uderzeniami kropel cieczy oraz kawitację. Postępujące zużycie zmniejsza sprawność i moc całego bloku energetycznego. W pracy przedstawiono innowacyjną metodę zabezpieczania krawędzi łopatek poprzez laserowe napawanie warstw ochronnych. Napoiny wykonano laserem impulsowym Nd:YAG. Oględziny mikroskopowe oraz pomiary mikrotwardości potwierdziły poprawność przeprowadzonego procesu, właściwe wymieszanie napoiny z materiałem podłoża i otrzymanie pożądanej ciągłości metalurgicznej. Zastosowanie takiej metody regeneracji może wydłużyć czas pracy turbiny i pozwoli uniknąć konieczności wczesnej wymiany elementów na nowe, ograniczając koszt i czasochłonność prac naprawczych.
Downloads
Article Details
Creative Commons CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Welding Technology Review (WTR) articles are published open access under a CC BY licence (Creative Commons Attribution 4.0 International licence). The CC BY licence is the most open licence available and considered the industry 'gold standard' for open access; it is also preferred by many funders. This licence allows readers to copy and redistribute the material in any medium or format, and to alter, transform, or build upon the material, including for commercial use, providing the original author is credited.
References
W. Chrzanowski Turbiny Parowe Biblioteki Dzieł Technicznych, Tom IV, Warszawa 1920.
T. Nikiel Turbiny Parowe WNT, Warszawa 1989.
A. Korpela Seppo Steam Turbines. Principles of Turbomachinery, Chapter 5, John Wiley & Sons Inc. USA 2012
J. Badur, S. Kornet Nierównowagowe przemiany fazowe Logistyka
/2013, Poznań 2013
J. Dobrzański, A. Hernas Trwałość i niszczenie elementów kotłów i turbin parowych WPŚ, Gliwice 2003
T. Chmielewski, D. Golański Znaczenie spawalnictwa w procesie remanufacturingu Przegląd Spawalnictwa, Vol 83, No 6/2011, Warszawa 2011
T. Chmielewski, M. Węglowski Analiza rynku spawalniczego w Polsce pod względem sprzedaży urządzeń oraz materiałów spawalniczych, Przegląd Spawalnictwa, vol. 82 (6), s. 28-31, 2010.
M. Węglowski, T. Chmielewski, K. Kudła Porównanie wybranych właściwości nowoczesnych spawalniczych inwertorowych źródeł energii prze- znaczonych do spawania metodą MAG, Przegląd Spawalnictwa, vol. 81 (10), s.81-83, 2009.
M. Bober, J. Senkara Mikrostruktura kompozytowych powłok Ni-ZrC napawanych plazmowo, Przegląd Spawalnictwa, vol. 87 (10), s.60-63, 2015.
M. Bober, K. Tobota Badania istotności wpływu podstawowych parametrów napawania plazmowego na geometrię napoin Przegląd Spawalnictwa, vol. 87 (9), s.24-28, 2015.
A. Iwaniak, M. Hetmańczyk Zabezpieczanie łopatek turbin parowych przed niszczeniem erozyjnym powłokami ochronnymi napawanymi lase- rowo Tribologia 2-2012 SIMP, Warszawa 2012
Eksponat wirnika turbiny parowej TC25 eksploatowanej w E.C. Żerań. Ofiarowany Instytutowi Techniki Cieplnej PW przez Vattenfall.
T. Chmielewski Projektowanie procesów technologicznych Spawalnictwo Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2013.
Quada V+F Laserschweißdraht GmbH www.quada-office.com
A. Klimpel Technologie Laserowe w Spawalnictwie Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011
Z. Bogdanowicz, K. Grzelak, W. Napadłek Laserowe kształtowanie warstwy powierzchniowej elementów maszyn WAT, Warszawa 2011
J. Wilden Laserauftragschweißen Przegląd Spawalnictwa Vol 83,
/2011, Warszawa 2011
Własność firmy RESURS A. Radziszewski, Warszawa 2016.