内燃机涡轮增压器轮盘损伤的修复方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102021562A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102021562A(43)申请公布日2011.04.20(21)申请号200910187400.7(22)申请日2009.09.17(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)发明人周云龙张静波陈江(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)C22C30/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称内燃机涡轮增压器轮盘损伤的修复方法(57)摘要一种内燃机涡轮增压器轮盘损伤的修复方法，其特点是有以下步骤：铆点的打磨预处理：运用锥形直磨头及直磨对待修铆点进行打磨；打磨位置的快速激光熔覆修复：用加工机的激光测距仪在待修部位附近进行扫描，测得最短距离点、最长距离点位置并且确定待修部位边缘，将记录的数据输入加工机的预定激光熔覆程序，根据数据记录生成的加工机的预定激光熔覆程序，自动控制激光熔覆由底部至边缘做锥形螺旋扫描，操作过程中的参数是：激光熔覆时熔池尺寸直径1.8～2.2mm、深度0.1～0.2mm，加热时间为0.001～0.1s；修形：在熔覆修复完成后用打磨工具进行打磨。本发明解决了现有技术中无法对涡轮盘铆点修复的问题。CN10256ACCNN102021562102021576AA权利要求书1/1页1.一种内燃机涡轮增压器轮盘损伤的修复方法，其特征在于有以下步骤：(1)铆点的打磨预处理：运用锥形直磨头及直磨对待修铆点进行打磨，直磨头的形状尺寸刚好可以让光斑完全的射入底部而又不会造成过多的损伤，打磨方式是直磨垂直进入铆点扩孔直到将铆点完全扩成锥形直磨头的形状；(2)打磨位置的快速激光熔覆修复：用加工机的激光测距仪在待修部位附近进行扫描，扫描一组最短距离点，该组点为待修基面；最长距离点为待修部位底部，记录该点位置并且记录由该点距离逐渐缩短至最短距离的点，该位置为待修部位边缘；两位置平面距离为待修部位顶部尺寸半径，两距离差为待修部位深度并且将记录的数据输入加工机的预定激光熔覆程序；根据记录的点将光头移至待修部位底部，根据数据记录生成的加工机的预定激光熔覆程序，自动控制激光熔覆由底部至边缘做一个锥形螺旋扫描；操作过程中的参数是：激光熔覆时熔池尺寸直径2mm、深度0.1～0.2mm，加热时间为0.001～0.1s；激光熔覆的合金粉末材料的化学成分(重量百分比)为：Cr：23～25％，Mo：14～16％，W：5～8％，Fe：6～10％，Co：3～5％，V：0.1～0.6％，Mn：0.5～2％，Si：0.2～2％，Y2O3：0.1～0.5％，Hf：0.1～0.5％，La2O3：0.1～0.5％，Ce：0.1～0.5％，Ni：余量；(3)修形：在熔覆修复完成后用打磨工具进行打磨，要求打磨后熔覆位置与基面均匀过度无明显搭接痕迹，无明显凸凹不平。2CCNN102021562102021576AA说明书1/3页内燃机涡轮增压器轮盘损伤的修复方法技术领域：[0001]本发明涉及一种内燃机部件的修复方法，特别是涉及一种采用激光熔覆修复内燃机涡轮增压器轮盘损伤的方法，属于IPC国际专利分类表中的C23C24/10(2006.01)I技术领域。背景技术：[0002]涡轮增压器是一种在高温环境中超高速旋转的机械，其部件涡轮盘工作转速可达50000～240000转/分，如此高速旋转的机械往往会因安装使用不当而造成损坏，使用户蒙受一定的经济损失。由于涡轮盘上的叶片装配时存在间隙在高速旋转时可能会因为振动造成事故，所以为固定叶片，常在叶片装配后在两侧的隼齿上打铆点以紧固叶片，但铆点常常会在高速旋转时引起应力集中，从而导致轮盘失效、榫齿出现裂纹而引发事故。因此，必须采取某种方式对铆点进行复原维修。[0003]目前采用的电焊堆焊方式，都会不可避免的产生大的热变形，对于涡轮盘这种高精密部件都是不可承受的。[0004]因此，选择适当的涡轮增压器轮盘修复方法，保证修复后的涡轮增压器轮盘的加工误差小、热变形小、规范性强、修复后的轮盘性能好，是当前亟待解决的课题。[0005]激光熔覆修复技术作为一种先进的再制造技术，近年来得到了迅速推广和广泛应用。[0006]激光熔覆修复技术利用高能量激光束聚集能量极高的特点，瞬间将在基材表面预置或与激光同步自动送置的、具有特殊物理、化学或力学性能的合金粉末完全熔化，同时基材部分熔化，形成一种新的复合型材料，激光束扫描后快速凝固，获得与基体冶金结合的致密覆层，以达到恢复几何尺寸和表面强化的目的。[0007]目前，关于利用激光熔覆工艺进行设备部件修复的专利和报道很多：例如，[0008