[发明专利]水轮机组转轮耐磨抗蚀涂层的激光熔覆工艺

摘要

一种水轮机组转轮耐磨抗蚀合金涂层的激光熔覆方法，其特点是：首先对水轮机组转轮表面的油污及锈层进行表面清理；然后选择铁基合金粉末，采用激光设备和调节自动送粉装置，使自动送粉头出来的合金粉末落在激光熔池内，调节送粉量，在上、下冠面加工表面形成均匀致密的激光熔覆层，其激光熔覆层厚度达到0.2-1.8mm；最后用着色探伤法对转轮上、下冠面加工部位进行检验，要求加工部位无裂纹、气孔等缺陷。本发明的激光熔覆合金涂层均匀、致密，与基体形成牢固的冶金结合并具有优良的耐磨抗蚀性能，可显著提高水轮机组转轮得耐磨抗蚀性能和使用寿命。

主权项

一种水轮机组转轮耐磨抗蚀合金涂层的激光熔覆工艺，其特征在于包括有以下步骤：(1)水轮机组转轮表面预处理：室温下对转轮上、下冠面加工表面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净。用着色探伤法对转轮上、下冠面加工部位进行检验，要求加工部位无裂纹、气孔、夹杂等缺陷；(2)合金粉末的选择和自动送粉装置的调节选用具有优良耐磨抗蚀性能且与基体冶金相容性良好的铁基合金粉末，铁基合金粉末的化学成份按重量百分比为：C：0.08％、Cr：16％、Ni：3％、Mo：1％、Si：1％、N：0.8％、Nb：0.8％、Ta：0.3％、B：0.3％，余量为Fe。调节自动送粉装置，使自动送粉头出来的合金粉末正好落在激光熔池内，调节送粉量，使合金粉末涂层的厚度达到0.2‑1.8mm。(3)光束调节选用10*1mm宽带积分镜，并调节离焦量使聚焦激光光斑为矩形，光斑尺寸：长*宽＝(8‑10)*(1‑1.5)mm(4)耐磨抗蚀涂层激光熔覆选用DL‑HL‑T5000型CO2激光器，工作台为SIMENS数控激光加工机。采用同步送粉装置将合金粉末自动送入激光熔池，高功率聚焦激光束和自动送粉头沿转轮轴向进给，转轮按设定转速旋转，在上、下冠面加工表面形成均匀致密的激光熔覆层。熔覆工艺参数如下：激光功率P＝3500～4500W聚焦矩形光斑尺寸：长*宽＝(8‑10)*(1‑1.5)mm扫描速度V＝300‑600mm/min搭接率40～50％涂层厚度：0.2‑1.8mm。(5)熔覆后探伤检验用着色探伤法对转轮上、下冠面加工部位进行检验，要求加工部位无裂纹、气孔等缺陷。