用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102021559A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102021559A(43)申请公布日2011.04.20(21)申请号200910187292.3(22)申请日2009.09.09(71)申请人沈阳大陆激光技术有限公司地址110136辽宁省沈阳市沈北新区道义经济开发区沈北路29号(72)发明人陈常义陈江(74)专利代理机构沈阳亚泰专利商标代理有限公司21107代理人韩辉(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)C22C19/07(2006.01)C22C30/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末(57)摘要用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末，其组成包括有Cr、W、Co、Zr、Hf，其特点是还包括有Ni、Mn、Si、C，其中各组分的质量百分数为：C：0.4～0.9％；Cr：24～30％；W：6～10％；Ni：8～14％；Mn：0.3～0.8％；Si：0.5～1.0％；Zr：0.02～0.06％；Hf：0.25～0.5％；Co：余量。本发明通过激光熔覆的加工方式熔覆在失效的汽轮机末级叶片上，形成硬度较高、抗氧化、耐腐蚀、耐冲刷磨损、具有较高强度且熔覆性能优越的钴基合金覆层，从而解决了汽轮机末级叶片修复的技术难题。CN10259ACCNN102021559102021573AA权利要求书1/1页1.一种用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末，其组成包括有Cr、W、Co、Zr、Hf，其特征在于还包括有Ni、Mn、Si、C，其中各组分的质量百分数为：C：0.4～0.9％；Cr：24～30％；W：6～10％；Ni：8～14％；Mn：0.3～0.8％；Si：0.5～1.0％；Zr：0.02～0.06％；Hf：0.25～0.5％；Co：余量；2.根据权利要求1所述的用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末，其特征在于较好的合金粉末组成的各组分的质量百分数为：C：0.6％；Cr：26％；W：7％；Ni：10％；Mn：0.5％；Si：0.6％；Zr：0.03％；Hf：0.3％；Co：余量。3.根据权利要求1所述的用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末，其特征在于较好的合金粉末组成的各组分的质量百分数为：C：0.7％；Cr：28％；W：8％；Ni：11％；Mn：0.4％；Si：0.8％；Zr：0.04％；Hf：0.4％；Co：余量。4.根据权利要求1所述的用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末，其特征在于较好的合金粉末组成的各组分的质量百分数为：C：0.8％；Cr：29.5％；W：8.8％；Ni：11.6％；Mn：0.5％；Si：0.85％；Zr：0.05％；Hf：0.45％；Co：余量。2CCNN102021559102021573AA说明书1/4页用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末技术领域：[0001]本发明涉及一种适合于激光熔覆的合金粉末材料，特别是涉及一种用于汽轮机末级叶片激光熔覆的钴基合金粉末，属于国际专利分类表中的C23C24/10(2006.01)I技术领域。背景技术：[0002]叶片是汽轮机最精细、最重要的零件之一，汽轮机叶片的安全可靠运行状况对机组的安全可靠起决定性的影响，直接关系到汽轮机和整个电厂的安全、满发。由于种种原因汽轮机叶片，特别是末级叶片不可避免地存在出汽边水冲蚀损伤，外来硬质异物击伤和固体粒子侵蚀等现象，导致叶片发生断裂、结垢、汽蚀及其它失效损伤，进而引起机组振动、通流部分动、静摩擦，同时损失效率；若没有及时发现或及时处理，将引起事故扩大，可能导致整台机组毁坏，其经济损失巨大。[0003]汽轮机的末级叶片是电厂汽轮机组的最末级叶片，是长度最长、重量最大的一组。汽轮机的工作介质是水蒸汽，当气流流到末级叶片时，水蒸汽中已含有一定量的液体水珠，这些水珠就会对高速旋转的末级叶片造成冲刷，使汽轮机末级叶片的强度、平衡状态、工作效率和寿命等受到很大影响。鉴于汽轮机末级叶片长度最长、重量最重、所受的离心力最大，就需要汽轮机末级叶片整体必须要有较好的耐冲刷性能、良好的持久强度和较好的抗热疲劳及断裂性能。[0004]对于失效的末级叶片，厂家只能选择更换或修复的办法，使其尽快恢复使用功能。更换叶片既大幅增加成本，又耗时费力。汽轮机叶片表面缺陷的传统修复方法有真空钎焊、真空涂层法、钨极惰性气体保护(TIG)焊和等离子体熔覆修复等方法。但这些方法在修复过程中热输入量较大，热影响区极易出现热裂纹，TIG焊修复过程中引起的收缩变形使叶片的安装精度难以保证，这些修复叶片的方法均具有很大的局限性，操作风险极大，不易成功。[0005]激光熔覆是近年来新兴的高科技加工技术，作为一种先进的再制造技