[发明专利]一种消除镍基涡轮叶片缩松缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除涡轮叶片缺陷的方法。具体说，是用热等静压技术来消除材料为M38镍基合金的涡轮叶片缩松缺陷的方法。

背景技术

在2.3万燃气轮机的制造和应用领域都知道，2.3万燃气轮机的一级涡轮叶片的工作温度高达800~850摄氏度，因此，就要求2.3万燃气轮机的一级叶片必须具有抗高温、抗热腐蚀性能。由于2.3万燃气轮机的一级涡轮叶片的工作温度高达800~850摄氏度，工作环境恶劣。而材料为M38镍基合金的涡轮叶片在铸造过程中，易出现缩松、缩孔和热裂等缺陷，不仅使用寿命短，而且废品率高。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种消除镍基涡轮叶片缩松缺陷的方法。采用这种方法，不仅可延长涡轮叶片的使用寿命，而且可挽救废品，减少浪费。

为解决上述问题，采取以下技术方案：

本发明的消除镍基涡轮叶片缩松缺陷的方法特点是依次包括以下步骤：

先剔除表面有缺陷的镍基涡轮叶片，得到表面无缺陷的镍基涡轮叶片；

再对表面无缺陷的镍基涡轮叶片进行X光检查，选出缩松缺陷为内部质量未达标的镍基涡轮叶片作为处理对象；

之后，对作为处理对象的镍基涡轮叶片进行清洗并进行干燥，除去表面的油污、灰尘；

之后，将清洗过的镍基涡轮叶片装入石墨加热炉中，并在镍基涡轮叶片与石墨加热炉的炉壁间用氧化铝进行隔离；

之后，在充氩气的同时对石墨加热炉进行加温，使炉温升至1150~1230摄氏度、压力达到10Mpa，并在此温度和压力下恒温保持2~5小时；

最后，停止加温，使石墨加热炉中的镍基涡轮叶片随炉冷却。至炉温降至290~310摄氏度时，将石墨加热炉中的镍基涡轮叶片取出，进行空气冷却，得到无缩松缺陷的镍基涡轮叶片。

采取上述方案，具有以下优点：

通过上述方法对报废的涡轮叶片处理后，经检测，报废的涡轮叶片经高温、高压热等静压技术处理，组织均匀，缩松、缩孔和热裂等缺陷得到消除，合金中的各种高性能得到很大的提高。尤其是低周疲劳性能提高了4~8倍，使用寿命延长了5倍以上。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一

先剔除表面有缺陷的镍基涡轮叶片，得到表面无缺陷的镍基涡轮叶片。

再对表面无缺陷的镍基涡轮叶片进行X光检查，选出缩松缺陷为内部质量未达标的镍基涡轮叶片作为处理对象。

之后，对作为处理对象的镍基涡轮叶片进行清洗并进行干燥，除去表面的油污、灰尘。

之后，将清洗过的镍基涡轮叶片装入石墨加热炉中，并在镍基涡轮叶片与石墨加热炉的炉壁间用氧化铝进行隔离。

之后，在充氩气的同时对石墨加热炉进行加温，使炉温升至1150摄氏度、压力达到10Mpa，并在此温度和压力下恒温保持5小时。

最后，停止加温，使石墨加热炉中的镍基涡轮叶片随炉冷却；至炉温降至290摄氏度时，将石墨加热炉中的镍基涡轮叶片取出，进行空气冷却，得到无缩松缺陷的镍基涡轮叶片。

实施例二

先剔除表面有缺陷的镍基涡轮叶片，得到表面无缺陷的镍基涡轮叶片。

再对表面无缺陷的镍基涡轮叶片进行X光检查，选出缩松缺陷为内部质量未达标的镍基涡轮叶片作为处理对象。

之后，对作为处理对象的镍基涡轮叶片进行清洗并进行干燥，除去表面的油污、灰尘；

之后，将清洗过的镍基涡轮叶片装入石墨加热炉中，并在镍基涡轮叶片与石墨加热炉的炉壁间用氧化铝进行隔离；

之后，在充氩气的同时对石墨加热炉进行加温，使炉温升至1190摄氏度、压力达到10Mpa，并在此温度和压力下恒温保持3.5小时。

最后，停止加温，使石墨加热炉中的镍基涡轮叶片随炉冷却。至炉温降至300摄氏度时，将石墨加热炉中的镍基涡轮叶片取出，进行空气冷却，得到无缩松缺陷的镍基涡轮叶片。

实施例三

先剔除表面有缺陷的镍基涡轮叶片，得到表面无缺陷的镍基涡轮叶片。

再对表面无缺陷的镍基涡轮叶片进行X光检查，选出缩松缺陷为内部质量未达标的镍基涡轮叶片作为处理对象。

之后，对作为处理对象的镍基涡轮叶片进行清洗并进行干燥，除去表面的油污、灰尘。

之后，将清洗过的镍基涡轮叶片装入石墨加热炉中，并在镍基涡轮叶片与石墨加热炉的炉壁间用氧化铝进行隔离。

之后，在充氩气的同时对石墨加热炉进行加温，使炉温升至1230摄氏度、压力达到10Mpa，并在此温度和压力下恒温保持2小时。

最后，停止加温，使石墨加热炉中的镍基涡轮叶片随炉冷却；至炉温降至310摄氏度时，将石墨加热炉中的镍基涡轮叶片取出，进行空气冷却，得到无缩松缺陷的镍基涡轮叶片。