一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103233222A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103233222103233222A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310133541.7(22)申请日2013.04.17(71)申请人武汉点金激光科技有限公司地址430000湖北省武汉市东湖开发区长城创新科技园长城园路7号301室(72)发明人陶兴启黄旭东廖运生(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)C22C19/07(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法(57)摘要本发明提出了一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，包括以下步骤：步骤S1：对汽轮机末级叶片进气边表面进行预处理；步骤S2：选择钴基合金粉末；步骤S3：调节数控激光加工机的同步送粉装置，使得所述钴基合金粉末自动送入数控激光加工机的激光熔池内；通过所述CO2横流激光器或半导体激光器产生高功率的聚焦激光束，该聚焦激光束与自动送粉头沿汽轮机末级叶片进气边表面指定方向进给进行激光熔覆，所述汽轮机末级叶片表面加工形成均匀致密的钴基合金粉末熔覆层；步骤S4：用着色探伤法对上述汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆部位进行检验。本发明大大提高了汽轮机叶片耐蚀性能及使用寿命，保证了汽轮机机组效率及运行安全。CN103233222ACN1032ACN103233222A权利要求书1/2页1.一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1：对汽轮机末级叶片进气边表面进行预处理；步骤S2：选择钴基合金粉末，所述钴基合金粉末的各成分重量百分含量为：C：1.0～1.5%、Cr：25～30%、Ni：0.5～0.9%、Mn：0.1～0.15%、Si：1.0～1.5%、W：3.5～5.0%、Fe：0.6～0.9%，余量为Co；步骤S3：选用CO2横流激光器或半导体激光器及数控激光加工机，调节数控激光加工机的同步送粉装置，使得所述钴基合金粉末自动送入数控激光加工机的激光熔池内；通过所述CO2横流激光器或半导体激光器产生高功率的聚焦激光束，该聚焦激光束与自动送粉头沿汽轮机末级叶片进气边表面指定方向进给进行激光熔覆，所述汽轮机末级叶片表面加工形成均匀致密的钴基合金粉末熔覆层；激光熔覆工艺参数如下：激光功率P＝3000～4000W；聚焦矩形光斑尺寸：长为8～10mm，宽为1～1.5mm；或长为2.5～3.5mm宽为1～1.5mm；所述高功率聚焦激光束扫描速度V＝300～600mm/min，搭接率40～50％；所述钴基合金粉末熔覆层的厚度为0.8～2mm；步骤S4：用着色探伤法对上述汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆部位进行检验，确保该处无裂纹、气孔或夹杂的缺陷。2.根据权利要求1所述的一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：在室温下对汽轮机末级叶片进气边表面的待激光熔覆部位进行除油、除锈，并用酒精清洗干净；用着色探伤法对叶片进气边表面加工部位进行检验，确保该处无裂纹、气孔或夹杂的缺陷。3.根据权利要求1所述的一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括：通过窄带积分镜调节所述CO2横流激光器或半导体激光器的离焦量，使得该聚焦激光束的光斑为矩形，其中，所述窄带积分镜调节长为3mm，宽为1mm，所述聚焦激光束的光斑的长为2.5mm，宽为1.5mm。4.根据权利要求1所述的一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其特征在于，所述钴基合金粉末的各成分重量百分含量优选为：C：1.21%、Cr：28.44%、Ni：0.65%、Mn：0.13%、Si：1.25%、W：4.44%、Fe：0.79%，余量为Co。5.根据权利要求1所述的一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其特征在于，所述钴基合金粉末的各成分重量百分含量优选为：C：1.21%、Cr：28.44%、Ni：0.65%、Mn：0.13%、Si：1.25%、W：4.44%、Fe：0.79%，余量为Co。6.根据权利要求1所述的一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其特征在于，所述钴基合金粉末的各成分重量百分含量优选为：C：1.0%、Cr：30%、Ni：0.5%、Mn：0.15%、Si：1.0%、W：3.5%、Fe：0.9%，余量为Co。7.根据权利要求1所述的一种汽轮机末级叶片进气边表面的激光熔覆方法，其特征2CN103233222A权利要求书2/2页在于，所述钴基合金粉末的各成分重量