[发明专利]一种船用汽轮机转子损伤修复方法

权利要求书

1.一种船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）采用电阻热能微弧堆焊技术对船用汽轮机转子工件的汽封轴颈表面及叶轮盘面上深度≥0.3mm的损伤缺陷进行修复，具体修复工艺如下：

（11）表面预处理：对工件损伤缺陷部位进行修整使其表面光顺，并去除油污。

（12）表面焊补：采用精密补焊机进行修复，精密补焊机工作模式选择为精密氩焊的脉冲点焊状态，调整焊补电流和脉冲时间，并根据焊补电流调整氩气流量，保证气体通畅，之后开始对工件损伤缺陷进行焊补，焊补过程预留加工余量；其中，精密补焊机的焊补电流为80~130A，脉冲时间为80~140ms，当焊补电流为80~100A时，氩气流量为4~6L/min，当焊补电流为100~130A时，氩气流量为5~9L/min；

（13）后加工：对焊补后的工件损伤缺陷表面进行修整，使其表面与工件基体尺寸一致；

（14）检验：进行探伤检验，以检验焊补后的工件损伤缺陷部位是否存在裂纹、砂眼类明显缺陷，若不存在，进行步骤（2），若存在，去除裂纹、砂眼类缺陷后，返回步骤（12）至（14）。

（2）采用激光熔覆技术分别在船用汽轮机转子工件汽封轴颈表面和叶轮盘面制备耐磨抗腐蚀防护涂层，激光熔覆设备选择为固体激光器，具体制备工艺如下：

（21）熔覆层制备：选择熔覆材料，固体激光器开机并预燃成功后调整固体激光器的透镜与工件之间的距离为160~180mm、激光束与工件基体法线的夹角为15°~30°，同时调整保护气体方向和流量，之后固体激光器开始进行熔覆层制备；熔覆过程中保证激光束光斑叠加量为30%~50%，所形成的各熔池中心均应有凹陷小孔，熔覆过程预留加工余量；

（22）后加工：对熔覆后的工件表面进行加工至要求尺寸和精度；

（23）检验：进行探伤检验，以检验熔覆部位是否存在裂纹、砂眼类明显缺陷，若不存在，激光熔覆过程完成，在工件汽封轴颈表面和叶轮盘面形成耐磨抗腐蚀防护涂层；若存在，去除裂纹、砂眼类缺陷后，返回步骤（21）至（23）。

2.根据权利要求1所述的船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，精密补焊机所用堆焊材料为ER308焊丝，其直径为0.8~1.2mm。

3.根据权利要求1所述的船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，步骤（2）中，在汽轮机转子汽封轴颈表面制备的耐磨抗腐蚀防护涂层为采用激光熔覆镍基合金粉末Ni60A制备的Ni60A涂层，按重量百分比，所述镍基合金粉末Ni60A中各组分含量：C为0.5-1.1%、Si为3.5-5.5%、B为3.0-4.5%、Cr为15-20%、Fe≤5.0%，其余为Ni；在汽轮机转子叶轮盘面制备的耐磨抗腐蚀防护涂层包括采用激光熔覆铁基合金粉末43X制备的43X涂层，按重量百分比，所述铁基合金粉末43X中各组分含量：Mo为1.4%、Mn为0.6%、Cr为15%、Ni为4.3%、Si为1.3%、B为0.8%、其余为Fe。

4.根据权利要求3所述的船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，在汽轮机转子叶轮盘面制备的耐磨抗腐蚀防护涂层还包括在制备43X涂层之后激光熔覆镍基合金粉末IN625制备的IN625涂层，按重量百分比，镍基合金粉末IN625中各组分含量：C≤0.03%、Mo为8-10%、Fe≤1.5%、Mn为0.2-0.5%、Cr为20-23%、Si为0.3-0.5%、Nb为3.15-3.85%、其余为Ni。

5.根据权利要求4所述的船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，所述镍基合金粉末Ni60A的粒径为45~106μm，所述铁基合金粉末43X的粒径为53~150μm，所述镍基合金粉末IN625的粒径为53~150μm。

6.根据权利要求3所述的船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，所述固体激光器为YAG激光器，其工作电流为280~320A，脉宽为3.0~3.2ms，频率为6~10Hz，送粉量为5~10g/min。

7.根据权利要求1至6任一项所述的船用汽轮机转子损伤修复方法，其特征在于，在步骤（14）与步骤（2）之间还包括有对焊补后的船用汽轮机转子汽封轴颈和叶轮盘面进行形状修整及非熔覆表面保护的步骤。