[发明专利]一种水轮机叶片裂纹修复方法

摘要

本发明公开了一种水轮机叶片裂纹修复方法，主要包括准备阶段清洗检测待修复叶片；自熔焊接阶段采用倾斜的负离焦量的会聚激光束沿裂纹走向扫描，形成V形熔池，熔化的金属液体在重力作用下沉入熔池底部，凝固后形成自熔焊缝；填充焊接阶段采用与叶片本体相同的材料作为焊丝，进行表层堆焊；后处理阶段焊接完成后进行去应力回火和叶片表面修整加工。本发明修复时以叶片本体材料的自熔为主，填充少量与叶片本体相同的材料，焊缝材料与叶片相同，二者结合良好，且不易产生焊缝缺陷，提高了焊缝结合强度；且在自熔焊接和填充焊接过程中，叶片背面超声波发生器产生的超声波使熔池内的金属熔液振动排除气体，减少焊缝气孔等缺陷的产生。

主权项

一种水轮机叶片裂纹修复方法, 其特征在于：包括准备阶段：清洗检测待修复叶片；自熔焊接阶段：采用倾斜的负离焦量的会聚激光束沿裂纹走向扫描，形成V形熔池，熔化的金属液体在重力作用下沉入熔池底部，凝固后形成自熔焊缝；填充焊接阶段：采用与叶片本体相同的材料作为焊丝，进行表层堆焊；后处理阶段：焊接完成后进行去应力回火和叶片表面修整加工；在所述叶片的背面固定有一超声波发生器，能在所述自熔焊接阶段和填充焊接阶段中启动产生超声波；所述准备阶段中，通过X射线对叶片裂纹进行检测，确定裂纹走向和裂纹最大深度及其位置；然后在裂纹两端各打一个截断孔；在裂纹深度最大处打一个探测孔；所述自熔焊接阶段中用激光束对裂纹扫描是以探测孔为起点，分别扫描至两端的截断孔，包括如下步骤：1）先对探测孔进行预热，采用会聚角5‑8°的垂直激光束辐照探测孔，使探测孔壁和底部材料发生局部熔化；2）使激光束向后倾斜，与扫描方向的反方向叶片表面呈5‑7°夹角，并沿裂纹走向扫描，熔化的金属液体在超声波和重力作用下沉入熔池底部，在激光束离开后冷却凝固形成焊缝；3）当激光束扫描到裂纹一端的截断孔后，旋转激光束使其与叶片表面垂直，并对截断孔进行辐照；4）重新由探测孔开始，重复上述步骤1）‑3），向另一端截断孔进行扫描焊接。