[发明专利]汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺

权利要求书

1.汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于包括以下步骤：

1)修复前采用直读式光谱仪现场鉴定通流部件材质，对叶片静频率、修复区域型线进行测试，按照测试数据，制作型线样板；

2)采用宏观检查、磁粉探伤或渗透探伤，检查叶片缺陷的分布状况及尺寸，并清理水蚀缺陷；

3)宏观检查及无损探伤复检，确认待修复区域缺陷已完全消除；

4)在待修复区域制备V形坡口，对V形坡口及其周围打磨干净，露出金属光泽，并用丙酮擦洗干净；

5)采用氧-乙炔中性焰对V形坡口进行焊前预热；

6)焊接时，将被焊叶片放置于水平位置，采用厚度为1～5mm的铜板作为衬底，与修复区域叶片背面贴紧固定；

7)焊接时采用多层多道堆焊修复，每道堆焊焊缝厚度为0.1～0.7mm，宽度为2～4mm；

8)焊后缓冷至100℃后立即进行焊后热处理或缓冷至室温进行超声波去应力消除焊缝残余应力；

9)依照型线样板对修复区域的叶片进行型线修磨；

10)采用超音速火焰喷涂制备防水蚀涂层，喷涂材料选用含质量分数为20％的Ni、5％Cr和75％碳化铬构成的NiCr金属陶瓷粉末，粉末粒度为250～300目，选用超音速火焰喷涂设备，以超音速火焰喷涂工艺将NiCr金属陶瓷粉末直接喷涂到汽轮机通流部件表面，涂层厚度为0.10～0.50mm；

11)最后采用喷射雾化器在涂层外表面喷涂一层0.01～0.02mm的聚氨酯或丙烯酸基的高分子封孔剂对涂层进行封闭处理。 

2.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的型线样板采用柔性薄铁皮制作。

3.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的焊前预热范围为坡口两侧各50mm，预热时火焰焰心距离工件12mm以上，均匀加热，采用接触式测温仪监控预热温度。

4.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的多层多道堆焊修复采用手工钨极氩弧焊堆焊修复；

焊接材料选用与通流部件同质的马氏体焊材或铁基奥氏体焊材、镍基奥氏体焊材，焊丝直径≤1.6mm；焊接设备：高频脉冲功能焊机。

5.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的步骤9)依照型线样板对修复区域的焊接部的叶片进行型线修磨，包括粗磨、细磨、精磨和抛光：

1)粗磨：采用角磨机对堆焊部位进行粗磨，打磨焊缝余高，修磨出叶片大致型线；

2)细磨：采用修磨工具，用旋转锉细磨堆焊区域，使叶片型线接近于原始状态；

3)精磨：采用修磨工具，用细砂轮精磨堆焊区域，并不断测量叶片型线进行修正，直至完全恢复叶片型线；

4)抛光：采用抛光头对叶片修磨部位进行抛光处理，消除叶片表面划痕。

6.根据权利要求1所述的汽轮机通流部件水蚀损伤修复与防护工艺，其特征在于：所述的步骤8)采用焊后热处理或超声波去应力消除焊缝残余应力分为以下情况：

叶片材质为2Cr13：焊接材料为ER410时在690～720℃进行焊后热处理；焊接材料为ER347时在600～620℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊 缝残余应力；焊接材料为ERNiCr-3时在670～690℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力；

叶片材质为1Cr12Mo：焊接材料为ER410NiMo或ER347时在700～720℃进行焊后热处理；

叶片材质为1Cr11MoV：焊接材料为ER410NiMo时在710～730℃进行焊后热处理；焊接材料为ER347时在680～700℃进行焊后热处理或采用超声波去应力设备消除焊缝残余应力；

叶片材质为0Cr17Ni4Cu4Nb：焊接材料为ER630时在590～610℃进行焊后热处理；

所说的焊后热处理的时间为1～5小时，加热宽度为焊缝每侧30～60mm；

当叶片堆焊修复长度≤300mm，宽度≤40mm时，采用氧-乙炔中性焰进行焊后热处理；

当叶片堆焊修复区域＞300mm，宽度＞40mm时，采用叶片仿形热处理设备进行焊后热处理。