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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108034941A(43)申请公布日2018.05.15(21)申请号201711241583.7(22)申请日2017.11.30(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人赵道利黄秋红杨宛利孙维鹏南海鹏罗兴锜梁武科马薇(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人张倩(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)B23P6/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法(57)摘要本发明公开了一种适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,具体按照以下步骤进行:步骤一,修前检查和记录,清洗水泵水轮的叶片表面并标识激光熔覆的区域;步骤二,对水泵水轮的叶片上的激光熔覆的区域进行打磨、补焊、精焊、精修等,并进行叶片表面活化处理;步骤三,安装调试好熔覆系统;步骤四,进行熔覆。本发明利用熔覆系统和特殊设计的送粉嘴,可以对机器人机械臂可达到的任何空间方位的平面或者复杂曲面进行大面积的连续激光熔覆,得到厚度、组织结构均匀、无气孔和裂纹等明显缺陷的涂层。CN108034941ACN108034941A权利要求书1/1页1.适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,具体按照以下步骤进行:步骤一,修前检查和记录,清洗水泵水轮的叶片表面并标识激光熔覆的区域;步骤二,对水泵水轮的叶片上的激光熔覆的区域进行打磨、补焊、精焊、精修等,并进行叶片表面活化处理;步骤三,安装调试好熔覆系统;步骤四,进行熔覆。2.根据权利要求1所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,所述步骤三中的熔覆系统,包括可编程机器人(4),所述可编程机器人(4)机械臂前端固定有半导体激光器激光头(3),所述半导体激光器激光头(3)上通过转换件(12)连接有同轴送粉嘴(2),所述转接件(12)设置在同轴送粉嘴(2)的底部中心,所述可编程机器人(4)依次连接有水电气控制系统(5)、送粉器(6)和半导体激光器控制系统(7),所述半导体激光器控制系统(7)和水电气控制系统(5)分别与半导体激光器激光头(3)连接,所述送粉器(6)与同轴送粉嘴(2)连接。3.根据权利要求2所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,所述同轴送粉嘴(2)包括中空的圆锥台(9),所述圆锥台(9)顶端沿圆周设置有三个送粉针(8),所述圆锥台(9)底部沿圆周设置有三个分别与所述送粉针(8)相连的送粉管(10),所述圆锥台(9)底部内侧设置有两路保护气管(11)。4.根据权利要求3所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,所述步骤三安装调试好熔覆系统包括,将半导体激光器激光头(3)以及同轴送粉嘴(2)移动至合适工况位置,选取合适熔覆参数,编写好可编程机器人(4)行走程序;将适量经加热预处理的熔覆粉末,加入到送粉器(6)中,所述熔覆粉末粒径范围在1-150μm内。5.根据权利要求3所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,所述步骤四进行熔覆包括,打开送粉器(6)送粉,然后启动可编程机器人(4),所述半导体激光器激光头(3)在可编程机器人(4)的机械手的带动下按照程序指令运动,实现大面积的连续熔覆。6.根据权利要求3所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,三个所述送粉针(8)呈顶部聚拢、底部固定在圆锥台(9)顶端的锥状分布,三个所述送粉管(10)顶部通过螺纹固定在圆锥台(9)上,三个所述送粉管(10)底端均与送粉器(6)连通。7.根据权利要求4所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,所述步骤三中所述的调试好熔覆系统,其激光功率为800-1500W,熔覆速度为300-500mm/min,搭接率为50%,所述激光器(6)与基体之间的距离保证激光离焦量为正离焦15mm,送粉量为11-15g/min,送粉气流为氩气10-15L/min。8.根据权利要求4所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,所述步骤三中的熔覆粉末为平均粒度为45μm的Ni60,所述步骤三中的熔覆粉末均经过干燥处理。9.根据权利要求1所述的适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法,其特征在于,所述步骤二中的水泵水轮机叶片基体经过无水乙醇超声清洗和喷砂处理。2CN108034941A说明书1/6页适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工方法技术领域[0001]本发明属于水电设备技术领域,具体涉及一种适用于电站现场的水泵水轮机抗空蚀激光熔覆施工