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        隨著大功率電廠汽輪機的發展，汽輪機末級葉片水蝕損傷防護方法的研究繼續受到國內外從事電力工業人員的廣泛重視。葉片的嚴重水蝕不但會引起葉片的斷裂破壞，導致機組發生強烈震動等惡性事故，而且可使級的效率下降。據統計，在35起低壓缸葉片損傷事故中有13起主要是由于水蝕引起的斷裂事故。

        末級長葉片的研制是汽輪機擴大容量的關鍵技術之一。在研制末級長葉片時，對葉片的氣動性能、震動特性、材料的性能及機械加工的工藝性能都有很高的要求。同時，因葉片長度的增長，葉片水蝕的防護占有很重要的位置。汽輪機的低壓部分葉片工作在濕蒸汽中，在其水滴的作用下葉片產生水蝕。特別是低壓末級葉片，由于蒸汽濕度大，且圓周速度又高，使葉片極易遭到水蝕。

水蝕產生的機理

        從靜葉表面到出水邊的水膜，因受到汽流的作用而破碎，并形成直徑為數十或數百微米的水滴。這種水滴與動葉表面沖擊時，由球狀變成了膜狀，因此在水滴與動葉接觸部分內部產生了很高的壓力。其壓力超過材料的屈服極限，使葉片材料產生局部的塑形變形和應變硬化。在這種壓力的反復作用下，當葉片達到材料的疲勞極限時便開始產生疲勞裂紋。水滴沖擊到這種裂紋的內部時，水滴內部的壓力將使裂紋向更深處發展，致使葉片材料從葉片表面脫離而形成水蝕。

水蝕的發展

        動葉片的水蝕率（單位時間內每單位面積的水蝕量）在初期階段發展迅速，其后，將顯著的減慢，因此水蝕率在各個時期是不相等的。（見圖1）

圖1把水蝕進展過程分為四個區域，即：

潛伏區：葉片材料重量不斷減少，僅是局部發生塑性變形和應變硬化。

加速區：因在潛伏期間材料內部的疲勞不斷積蓄而開始出現破壞現象，葉片材料脫離，水蝕量急劇增加。

衰減區：水蝕率急速減少，水蝕減速階段。

穩定區：水蝕率幾乎保持一個定值，維持在穩定狀態。

        如前所述，水蝕進展到某種程度時，在變得粗糙的表面會滯留一層水膜，因水膜吸收了水滴的沖擊壓力而起到一種緩沖作用，使水蝕大幅度減弱。另外，即使在沒有水膜滯留的部分，葉片表面變得粗糙后出現水滴向其傾斜面沖擊的傾向，作用在斜面的水滴速度的垂直分量顯著減少，造成水蝕率大大減弱。

        由于汽輪機葉片水蝕斷裂事故的不斷發生，對汽輪機安全性構成了一定的威脅。從70年代開始，許多國家進行了大規模的試驗研究，尋找解決的途徑，包括金屬表面腐蝕介質的形成與濃縮機理，改善水化學工況保證蒸汽品質，提高電廠運行水平與加強運行中的監視，尋找防止葉片水蝕的穩定材料等。但是葉片水蝕破壞屬于十分復雜的斷裂現象，涉及到化學、金相物理學和力學等各方面的內容。作為腐蝕介質的蒸汽中有50多種低濃度有害化合物，但至今尚不清粗不同雜質對葉片水蝕的影響。對于葉片水蝕斷裂的形成與擴展過程的認識基本上是經驗的。對此，尚有大量的試驗研究工作有待于進一步深入開展。