[发明专利]一种船用汽轮机转子损伤修复方法

摘要

本发明一种船用汽轮机转子损伤修复方法对船用汽轮机转子汽封轴颈和叶轮盘面上深度较大（深度≥0.3mm）的腐蚀凹坑、冲蚀凹坑等损伤缺陷进行修复时，首先采用电阻热能微弧堆焊技术对损伤缺陷进行焊补，焊补后的汽轮机转子进行修整之后采用固体激光器利用激光熔覆技术在其表面制备耐磨抗腐蚀防护涂层，然后经后加工达到汽轮机转子汽封轴颈和叶轮盘面的要求尺寸。采用电阻热能微弧堆焊技术和激光熔覆技术制备出的功能涂层，外观均匀、组织致密，熔覆层与基材之间形成冶金结合，且稀释率低，有效解决了汽轮机转子汽封轴颈易磨损、叶轮盘面易遭受蒸汽冲蚀的难题。

主权项

一种船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）采用电阻热能微弧堆焊技术对船用汽轮机转子工件的汽封轴颈表面及叶轮盘面上深度≥0.3mm的损伤缺陷进行修复，具体修复工艺如下：（11）表面预处理：对工件损伤缺陷部位进行修整使其表面光顺，并去除油污。（12）表面焊补：采用精密补焊机进行修复，精密补焊机工作模式选择为精密氩焊的脉冲点焊状态，调整焊补电流和脉冲时间，并根据焊补电流调整氩气流量，保证气体通畅，之后开始对工件损伤缺陷进行焊补，焊补过程预留加工余量；其中，精密补焊机的焊补电流为80~130A，脉冲时间为80~140ms，当焊补电流为80~100A时，氩气流量为4~6L/min，当焊补电流为100~130A时，氩气流量为5~9L/min；（13）后加工：对焊补后的工件损伤缺陷表面进行修整，使其表面与工件基体尺寸一致；（14）检验：进行探伤检验，以检验焊补后的工件损伤缺陷部位是否存在裂纹、砂眼类明显缺陷，若不存在，进行步骤（2），若存在，去除裂纹、砂眼类缺陷后，返回步骤（12）至（14）。（2）采用激光熔覆技术分别在船用汽轮机转子工件汽封轴颈表面和叶轮盘面制备耐磨抗腐蚀防护涂层，激光熔覆设备选择为固体激光器，具体制备工艺如下：（21）熔覆层制备：选择熔覆材料，固体激光器开机并预燃成功后调整固体激光器的透镜与工件之间的距离为160~180mm、激光束与工件基体法线的夹角为15°~30°，同时调整保护气体方向和流量，之后固体激光器开始进行熔覆层制备；熔覆过程中保证激光束光斑叠加量为30%~50%，所形成的各熔池中心均应有凹陷小孔，熔覆过程预留加工余量；（22）后加工：对熔覆后的工件表面进行加工至要求尺寸和精度；（23）检验：进行探伤检验，以检验熔覆部位是否存在裂纹、砂眼类明显缺陷，若不存在，激光熔覆过程完成，在工件汽封轴颈表面和叶轮盘面形成耐磨抗腐蚀防护涂层；若存在，去除裂纹、砂眼类缺陷后，返回步骤（21）至（23）。