[发明专利]一种大型风机主轴激光修复用合金粉末及激光修复方法

说明书

本发明涉及一种激光修复方法及修复用合金粉末，具体涉及一种大型风机主轴激光修复方法及修复用合金粉末。本发明的目的是解决现有采用激光修复方法对风机主轴进行修复时存在高速服役环境中熔覆层易剥落、易产生回火色，采用高碳、高硼提升硬度易导致熔厚开裂，熔覆完使用者对工件进行回火处理会导致硬度下降的技术问题，提供一种大型风机主轴激光修复方法及修复用合金粉末。合金粉末作为涂层成分与基材接近无色差，热变形小、组织致密、涂层与基材的结合力牢靠，熔厚不开裂，故服役中熔覆层不存在剥落的风险，回火后硬度符合行业标准，是一种与待修复基材成分接近且可焊性好的合金粉末，非常适用于对动辄成百上千万的风机主轴的修复。

技术领域

本发明涉及一种激光修复方法及修复用合金粉末，具体涉及一种大型风机主轴激光修复用合金粉末及激光修复方法。

背景技术

利用25Cr2Ni4MoV钢生产的轴流压缩机、透平膨胀机等大型风机转子的主轴被广泛应用于天然气、石油化工、电站、冶金等领域，主要起输送清洁空气、清洁煤气、惰性气体等气体的作用。转速在数千转、重量在十万吨甚至几十万吨的大型风机主轴常因服役期过长、异物拉伤、供油系统出现故障而引起主轴与轴瓦之间的严重磨损，导致风机主轴失效甚至是报废。也有一些大型风机主轴严重磨损之后采用在主轴上安装轴套、热喷涂或等离子束熔覆的方式进行修复，但是，由于安装轴套的加工周期长，热喷涂的涂层与基材属于物理结合，承压、耐磨性不足，使用寿命短，而等离子束熔覆的热输出较大，熔覆过程中的应力变形难以控制等原因，上述三种修复技术已逐渐被淘汰，目前多采用激光修复的方法对风机主轴进行修复，但采用激光修复时存在如下几方面的问题：

1、采用市面上流通的不锈钢粉末进行修复，因不锈钢的成分与基材成分之间巨大的差异性，导致风机主轴在高速服役环境中易出现熔覆层剥落，且由于不锈钢涂层在最高温度为300℃的环境中服役时易产生回火色，会给客户带来不必要的风险；

2、风机主轴修复之后一般要求熔覆厚度为5.0～6.0mm，硬度为230～290HB，使用不锈钢合金粉末如果要达到此硬度范围，一般需要高碳、高硼等焊接时易开裂的元素来提升硬度，这容易导致熔厚开裂的风险；

3、熔覆完使用者需要对工件进行机加和回火处理，且在热处理制度一定的情况下，由于加工硬化的影响，机加后硬度提升，回火后硬度会下降，这将导致不符合验收条件的情况出现。

发明内容

本发明的目的是解决现有采用激光修复方法对风机主轴进行修复时存在高速服役环境中熔覆层易剥落、易产生回火色，采用高碳、高硼提升硬度易导致熔厚开裂，熔覆完使用者对工件进行回火处理会导致硬度下降的技术问题，提供一种大型风机主轴激光修复用合金粉末及激光修复方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

本发明提供一种大型风机主轴激光修复用合金粉末，其特殊之处在于，包括以下组分的粉末：

C：0.15～0.18wt％；

Cr：1.0～2.0wt％；

Ni：3.0～4.0wt％；

Mo：0.2～0.5wt％；

Mn：0.0～0.5wt％；

Nb：0.05～0.08wt％；

V：0.08～0.12wt％；

B：0.4～0.7wt％；

Si：0.3～0.6wt％；

Fe为余量。

进一步地，所述各组分的粉末预先混合后采用抽真空氮气雾化制粉方法制得。

进一步地，所制粉末粒径为75～120微米。