[发明专利]一种钴基合金粉及其在激光修复核电海水泵轴上的应用

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种合金材料，具体是一种钴基合金粉及其在激光修复核电海水泵轴上的应用。

背景技术

现有核电站因需要水量较大，一般大多建在海边或湖边，其中水泵是提取海水或湖水的重要部件之一。海水泵技术要求较高，其特性要求能够耐磨损、耐海水腐蚀、耐泥沙冲刷，现大多使用进口水泵。水泵是由壳体、叶轮、传动轴、密封器件等组成，由电动设备带动传动轴转动，使装在传动轴上的叶轮旋转，在壳体及密封件的封闭下，水从进水口被吸入从出水口被高压喷出，如有出现密封不好状态，水会从泵体内溢出，造成水泵内压力减少，达不到规定的供水要求。经常出现的问题是水泵密封处腐蚀和磨损，水泵传动轴与壳体的密封是水泵重要密封处之一，传动轴与壳体、密封圈是接触式密封，密封圈容易更换，且成本较低，但传动轴的更换较难而且成本较高。因核电机组投料运行周期较长（一般为12～18个月），而且要求水泵在整个周期内毫无故障的不停机运行，故传动轴的修复显得较为重要，用其他方法修复不是结合强度不够，就是易造成基材组织损伤，易出现剥落或断轴现象。如果采用激光修复可避免以上事件发生，但是对修复所用的合金料要求非常高，既要求合金料的结合强度高，又要耐磨性能好，还要耐海水腐蚀，目前对激光修复合金料的研究是该领域的核心方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钴基合金粉及其在激光修复核电海水泵轴上的应用，该合金粉与激光配合，保证了激光融覆过程中的冶金结合最佳状态，保证了部件的耐磨性能，也保证了部件的耐海水腐蚀性。

本发明所述的钴基合金粉，其组份和重量百分比为：C:0.85～1.10％;Cr:21～23％;Fr:≤1.0％;Ni:11.0～12.0％;W:8～10％;Ti:0.2～0.4％;P:≤0.030％;S:≤0.030％，其余为钴; 合金粉目数：130～300。

  本发明还要求保护上述钴基合金粉在激光修复核电海水泵轴上的应用。

本发明是以选择耐磨材料钴基为基础，增加一定量的镍、钛元素，再加入10%--15%的碳化钨元素即增强了材料的抗海水腐蚀性，也提高了抗磨强度，又保证了激光融覆过程中无裂纹产生。修复处的材料不仅耐海水腐蚀、耐磨强度也非常好，与激光工艺结合达到了最佳的冶金结合状态，无裂纹、无夹杂，硬度在HRC50左右，提高了部件的使用寿命（提高使用寿命0.5～1.5倍）。

具体实施方式

以下结合具体实施例对发明作进一步说明。

实施例1：

一种钴基合金粉，其组份和重量百分比为：C:0.85％;Cr: 23％;Fr:≤1.0％;Ni:11.0％;W:8％;Ti:0.2％;P:≤0.030％;S:≤0.030％，其余为钴; 合金粉目数：130。

实施例2：

一种钴基合金粉，其组份和重量百分比为：C:1.1％;Cr: 21％;Fr:≤1.0％;Ni:11.0％;W: 10％;Ti:0.4％;P:≤0.030％;S:≤0.030％，其余为钴; 合金粉目数：300。

实施例3：

一种钴基合金粉，其组份和重量百分比为：C:0.9％;Cr: 22％;Fr:≤1.0％;Ni:11.0％;W: 9％;Ti:0.3％;P:≤0.030％;S:≤0.030％，其余为钴; 合金粉目数：200。

表1是采用本发明的合金粉以激光熔覆修复不锈钢基层后与相同不锈钢的磨损数据对比，可见以合金粉激光熔覆修复后的磨损量远小于同材料不锈钢的磨损量。

    本发明提供了一种钴基合金粉及其在激光修复核电海水泵轴上的应用的思路及实施方法，具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。