[发明专利]一种激光修复强化17-4PH零件的工艺方法

说明书

本发明公开了一种激光修复强化17‑4PH零件的工艺方法，包括下列步骤：(1)将17‑4PH零件(基材)表面的缺陷和油污去除；(2)采用(调整优化后的)复合激光熔化沉积粉末进行修复强化，得到修复件；(3)对所述修复件进行时效热处理，进一步强化涂层性能；(4)精加工。本发明的激光修复强化17‑4PH零件的工艺方法得到的激光修复强化17‑4PH零件，硬度高、磨损性能优异，提高了使用性能、延长了使用寿命。相较于17‑4PH同质修复层的平均硬度380HV，使用该粉末的沉积修复层平均硬度可达435HV，磨损性能提升了约20％。

技术领域

本发明涉及17-4PH激光修复强化技术领域，具体涉及一种激光修复强化17-4PH零件的工艺方法。

背景技术

17-4PH合金是由铜、铌/钶构成的沉淀、硬化、马氏体不锈钢。特性：经过热处理后，产品的机械性能更加完善，可以达到高达1100-1300Mpa(160-190ksi)的耐压强度。

17-4PH多用于高压泵叶片，它是整个高压泵系统的核心部件，同时也是最精细、最重要的零件之一，它的作用是将高温、高压、高速汽流的动能转化为机械能。高压泵叶片其工作条件非常苛刻，随着高压泵机组长时间不间断地运行，高压泵叶片长期承受高温、高压、离心力、蒸汽作用力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用，难免会出现磨损、腐蚀、疲劳等损伤状况，严重时甚至会导致叶片断裂失效等问题，从而造成机组停机，严重影响机组发电及做功效率。

因此，针对大量的受损高压泵末级及次末级叶片如何进行有效的组织强化及修复和再制造成为一个亟需解决的关键问题。

基于上述情况，本发明提出了一种激光修复强化17-4PH零件的工艺方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光修复强化17-4PH零件的工艺方法。本发明的激光修复强化17-4PH零件的工艺方法针对17-4PH零件的修复强化，选用新型的激光熔化沉积合金粉末(所述复合激光熔化沉积粉末)，使用激光熔化沉积工艺修复强化17-4PH零件，并通过后续热处理进一步强化沉积层及基材(17-4PH零件)的力学性能，严格控制各步骤的工艺条件参数(工艺条件参数的控制与选用新型的激光熔化沉积合金粉末(所述复合激光熔化沉积粉末)的结合是获得性能优良的修复强化17-4PH零件的关键，只有工艺条件参数控制在合适的范围内与选用新型的激光熔化沉积合金粉末(所述复合激光熔化沉积粉末)的结合，才能保证修复强化17-4PH零件的质量)，得到激光修复强化17-4PH零件。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种激光修复强化17-4PH零件的工艺方法，包括下列步骤：

(1)将17-4PH零件(基材)表面的缺陷和油污去除；

(2)采用(调整优化后的)复合激光熔化沉积粉末进行修复强化，得到修复件；

(3)对所述修复件进行时效热处理，进一步强化涂层性能；

(4)精加工。

优选的，步骤(1)中，将17-4PH零件装夹在车床上，采用清洗剂清洗油污后，将17-4PH零件表面缺陷车加工掉，露出新鲜的金属。

优选的，步骤(2)中，将干燥的所述复合激光熔化沉积粉末加入激光送粉器，而后进行激光熔化沉积修复，得到修复件。

优选的，步骤(2)中，将干燥的所述复合激光熔化沉积粉末加入激光送粉器，而后进行激光熔化沉积修复，得到修复件，所使用工艺参数为：激光功率为1800～2000W，采用氩气保护，保护气氩气流量为15～25L/min，激光扫描速度为5～10mm/s，送粉速度为6.2～12.5g/min，道与道之间的搭接率为45～55％。