[发明专利]汽轮机用高温套筒及其制造方法

说明书

本发明所设计的汽轮机用高温套筒及其制造方法，在零件功能面采用钴基合金，利用了钴基合金的热稳定性，耐磨性等性能，同时采用堆焊的方式，得到是致密的钴基合金焊缝，保证了套筒的适用性能；集体材料采用了Cr‑Mo耐热合金钢，减少了昂贵的钴基合金的使用，且由于焊接的准备周期和生产周期短，即保证了零件的质量，又降低了零件的制造成本，缩短了零件制造周期。

技术领域

本发明公开了一种汽轮机用高温套筒及其制造方法，适用于高参数汽轮机蒸汽调节阀门上使用。

背景技术

随着工业汽轮机的大型化及高参数化趋势，在高参数条件下使用的整体铸造钴基合金套筒越来越大。由于钴基合金套筒毛坯采用离心浇铸的方法获得，受到制造能力的限制，获得合格的大型整体铸造钴基合金越来越难，大型整体铸造钴基合金往往会出现组织疏松的缺陷，且制造周期长、成本高昂，影响到了高温套筒的制造。

实用新型内容

本发明的目的是针对整体铸造钴基合金套筒可能存在的组织疏松以及制造周期长、成本高的问题，而设制出一种能制造周期短，成本低，且强度大，可制造大直径产品的汽轮机用高温套筒及其制造方法。

本发明的技术解决方案是：所述套筒采用等离子粉末堆焊(PTA)的方法在Cr-Mo耐热钢表面堆焊钴基合金制造而成。

所述堆焊没有厚度的限制。

所述的制造方法，包括步骤：

(1)粗加工：套筒的长度留足够的装夹余量，其余尺寸留2mm-3mm余量；

(2)性能热处理：Cr-Mo耐热合金钢调质处理，淬火温度为980℃-1030℃，在淬火油中冷却；回火温度为700℃-740℃，在空气中自然冷却至常温。

(3)半精加工：堆焊面案制造要求加工准。

(4)堆焊：采用等离子粉末堆焊(PTA)的方法堆焊钴基合金粉末。

(5)套筒的除应力热处理：将套筒置温度600℃-700℃的环境中，炉冷至300℃，然后空冷至常温。

(6)精加工：按套筒的设计尺寸进行机加工至设计尺寸。

本发明的效果是：在零件功能面采用钴基合金，利用了钴基合金的热稳定性，耐磨性等性能，同时采用堆焊的方式，得到是致密的钴基合金焊缝，保证了套筒的适用性能；集体材料采用了Cr-Mo耐热合金钢，减少了昂贵的钴基合金的使用，且由于焊接的准备周期和生产周期短，即保证了零件的质量，又降低了零件的制造成本，缩短了零件制造周期。

具体实施方式

实施例1。

本实施例描述的汽轮机用高温套筒及其制造方法，采用2Cr12MoV耐热合金钢表面堆焊钴基合金，该套筒的实现必须通过粉末等离子堆焊工艺来实现，该套筒的制造工艺，包括步骤：

(1)粗加工：套筒的长度留20mm的装夹余量，其余尺寸留3mm余量；

(2)性能热处理，零件垂直悬挂：2Cr12MoV耐热合金钢调质处理，淬火温度为1000℃-1030℃，在淬火油中冷却；回火温度为720℃-740℃，在空气中自然冷却至常温。

(3)半精加工：堆焊面案制造要求加工准。

(4)堆焊：采用等离子粉末堆焊(PTA)的方法堆焊司太立6合金粉末：焊前预热600℃；焊接参数：转移弧电压20V-25V，转移弧电流110A-160A，离子气流量5L/min，送粉气流量8L/min；司太立6合金粉末送粉速度为50g/min。

(5)套筒的除应力热处理：将套筒置温度650℃-680℃的环境中，炉冷至300℃，然后空冷至常温。

(6)精加工：按套筒的设计尺寸进行机加工至设计尺寸。