一种汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法.pdf

(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CN105624672A(43)申请公布日2016.06.01(21)申请号201511023910.2(22)申请日2015.12.30(71)申请人无锡透平叶片有限公司地址214174江苏省无锡市惠山经济开发区惠山大道1800号(72)发明人张铁磊滕树新汤先辉黄圆圆史磊(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋侯潇潇(51)Int.Cl.C23C26/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法(57)摘要本发明提供了一种汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法，该方法首先将叶片装夹至激光熔覆设备，热丝电压上限设定为10V。调整设定好激光光斑及功率，将通过校直器的焊丝端头与工件接触并置于激光光斑中心，启动保护气，2～3s后开启激光，激光开启后0.5～0.8s，开启热丝电流并送丝，送丝0.6～1s后数控设备开始移动，熔覆开始，熔覆到末端时首先数控设备停止，数控设备停止后0.5～0.8s后停止送丝，0.7～1s后停止激光，4～5s后停止保护气，采用合适的搭接率重复其他道次直至堆满熔覆坡口。上述汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法不仅大幅提高熔覆效率，改善熔覆表面质量，消除熔覆气孔；而且具有较强的灵活性。CN105624672ACN105624672A权利要求书1/1页1.一种汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)将叶片装夹至激光熔覆设备，连接热丝焊机负极至叶片，焊丝作为正级；2)调整设定好激光光斑及功率，将通过校直器的焊丝端头与工件接触并置于激光光斑中心；3)启动保护气，2s～3s后开启激光，激光开启后0.5s～0.8s，开启热丝电流并送丝；4)送丝0.6s～1s后数控设备开始移动，熔覆开始，熔覆过程中可以根据叶片防水蚀厚度需求调整送丝速度、热丝电流激光功率；5)熔覆到末端时首先数控设备停止，数控设备停止后0.5s～0.8s后停止送丝，0.7s～1s后停止激光，4s～5s后停止保护气，采用合适的搭接率重复其他道次直至堆满熔覆坡口。2.如权利要求1所述的汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法，其特征在于，所述步骤1)中热丝电压上限设定为10V，以避免起弧。3.如权利要求1所述的汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法，其特征在于，所述步骤3)中激光采用CO2激光器，激光模式：多模模式，所述激光功率2000W～4000W，光斑尺寸：圆光斑直径2～3mm，移动速度：150～200mm/min。4.如权利要求1或3任一项所述的汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法，其特征在于，所述步骤3)中送丝速度：1500～2500mm/min；焊丝伸出导电嘴长度：18～22mm；焊丝：司太立6合金焊丝；焊丝直径：1.2～1.6mm；热丝电流：80～170A，采用与焊丝同轴气体保护：喷嘴至熔池距离20～24mm；喷嘴内径φ20mm，喷嘴镀镍或铬，粗糙度＜Ra0.8，气体流量20～30L/min。5.如权利要求1或3任一项所述的汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法，其特征在于，所述步骤3)中送丝位置：后送丝，即送丝位置位于前进方向后方；送丝角度：与激光及熔覆方向在同一平面，焊丝与激光夹角为40°～60°。6.如权利要求1所述的汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法，其特征在于，所述步骤5)中搭接率为40％～60％，所述熔覆坡口开设于汽轮机叶片的进气边一侧且由叶顶向叶根延伸，熔覆过程中从叶根至叶顶，激光功率，送丝速度，热丝电流逐渐增加。2CN105624672A说明书1/3页一种汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法技术领域[0001]本发明涉及汽轮机叶片加工领域，尤其是涉及一种汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法。背景技术[0002]汽轮机叶片水蚀是汽轮机叶片损伤的主要原因，叶片防水蚀能力的优劣直接关系到汽轮机机组的安全运行，通过激光将合金粉末熔覆在叶片进气边是最近发展起来的防水蚀技术。[0003]尽管目前可查询到一些汽轮机叶片熔覆的文献，但都是基于粉末的熔覆，如公开号为：CN103233222A,发明名称为：一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其采用合金粉末用于激光熔覆，但采用合金粉末的激光熔覆技术还存在熔覆效率低，容易产生气孔缺陷，尤其是熔覆始端与末端易产生粉末未熔缺陷，粉末利用率低，存在表面粘粉等问题。而且采用送粉方式的熔覆，由于送粉量调整存在延迟，难以在熔覆过程中变化送粉量工艺灵活性不足。发明内容[0004]针对现有技术的不足，本发明在于提供一种汽轮机叶片激光热丝熔覆防水蚀方法。由于其部分热量来自于电流通过焊丝产生的电阻热，其能够大幅提高熔覆效率，并减少激光对叶片的热输入，从而减小叶片变形。而且由于不使用送粉