一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺的制作方法

文档序号:12874156阅读:267来源:国知局

本发明涉及再制造加工技术领域,具体地说是一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺。



背景技术:

涡轮机是利用流体冲击叶轮转动而产生动力的发动机。最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的,这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面,发动机就能够获得更大的功率。可分为汽轮机、燃气轮机和水轮机。是广泛用做发电、航空、航海等的动力机。

涡轮机叶片是涡轮机上重要的部件之一,在使用一段时间后会出现一定程度的磨损,最终会影响到涡轮机的工作性能,因此需要及时的进行更换。但这种方式维护成本较高,被卸下的叶片丢弃而没有进行回收处理,导致严重的资源浪费。



技术实现要素:

为了解决现有技术中的不足,本发明提出一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述镍锆合金粉包括以下质量百分比的组分:zr为60~74%、ni为22~34%、微量元素为余量。镍锆合金粉可在延期药和烟火剂中作可燃物和强脱氧剂。

所述微量元素包括c、fe、si、p。

所述高纯铬粉包括以下质量百分比的组分:fe为0~0.065%、si为0~0.10%、al为0~0.04%、s为0~0.004%、p为0~0.003%、c为0~0.02%、n为0~0.0025%、o为0~0.03%、ti为0~0.0008%、cr为余量。可用作溅射靶材、物理气相沉积、高温合金。

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述工艺步骤为:采用氧—乙炔碳化焰方法或钨极氩弧焊方法对工件进行堆焊。

在工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

本发明的有益效果是:本发明材料选用合理,借助于镍锆合金粉、高纯铬粉以改善焊层的性能,从而在实现对涡轮机叶片修复的同时,还进一步提升了涡轮机叶片的耐磨性和耐蚀性,延长了涡轮机叶片的使用寿命。本发明的连铸铸棒是用钼强化的低碳钴铬合金,在室温下硬度低,但冷作后,硬度有所提高,具有及其良好的耐高温腐蚀、耐冲击性能并持有良好的高温强度和最好的延展性。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。

实施例一:

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述镍锆合金粉包括以下质量百分比的组分:zr为74%、ni为22%、微量元素为余量。镍锆合金粉可在延期药和烟火剂中作可燃物和强脱氧剂。

所述微量元素包括c、fe、si、p。

所述高纯铬粉包括以下质量百分比的组分:fe为0.065%、si为0.10%、al为0.01%、s为0.004%、p为0.003%、c为0.02%、n为0.0025%、o为0.03%、ti为0.0008%、cr为余量。可用作溅射靶材、物理气相沉积、高温合金。

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述工艺步骤为:采用氧—乙炔碳化焰方法手工或自动对工件进行堆焊。

在工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

实施例二:

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述镍锆合金粉包括以下质量百分比的组分:zr为60%、ni为30%、微量元素为余量。镍锆合金粉可在延期药和烟火剂中作可燃物和强脱氧剂。

所述微量元素包括c、fe、si、p。

所述高纯铬粉包括以下质量百分比的组分:fe为0.01%、si为0.05%、al为0.02%、s为0.001%、p为0.001%、c为0.01%、n为0.001%、o为0.01%、ti为0.0001%、cr为余量。可用作溅射靶材、物理气相沉积、高温合金。

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述工艺步骤为:采用氧—乙炔碳化焰方法手工或自动对工件进行堆焊。

在工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

实施例三:

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述镍锆合金粉包括以下质量百分比的组分:zr为70%、ni为28%、微量元素为余量。镍锆合金粉可在延期药和烟火剂中作可燃物和强脱氧剂。

所述微量元素包括c、fe、si、p。

所述高纯铬粉包括以下质量百分比的组分:fe为0.03%、si为0.03%、al为0.03%、s为0.003%、p为0.002%、c为0.015%、n为0.0015%、o为0.02%、ti为0.0003%、cr为余量。可用作溅射靶材、物理气相沉积、高温合金。

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述工艺步骤为:采用钨极氩弧焊方法手工或自动对工件进行堆焊。

在工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

实施例四:

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述镍锆合金粉包括以下质量百分比的组分:zr为66%、ni为26%、微量元素为余量。镍锆合金粉可在延期药和烟火剂中作可燃物和强脱氧剂。

所述微量元素包括c、fe、si、p。

所述高纯铬粉包括以下质量百分比的组分:fe为0.06%、si为0.08%、al为0.025%、s为0.002%、p为0.002%、c为0.02%、n为0.0025%、o为0.03%、ti为0.0008%、cr为余量。可用作溅射靶材、物理气相沉积、高温合金。

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述工艺步骤为:采用钨极氩弧焊方法手工或自动对工件进行堆焊。

在工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

为了论证本发明的实际效果和性能,特将本发明的实施例一至实施例四的四个方案分别实施之后,对各自的焊层性能进行了测试,并做了统计分析,统计如下:

由上述实验数据可知,实施例一和实施例二采用氧-乙炔碳化焰堆焊方法结合本发明的组分,可以在高温即445℃-556℃时具有较高的硬度,尤其在445℃时可达最高;实施例三和实施例四采用钨极氩弧焊方法结合本发明的组分,可以在高温445℃-556℃时具有较高的硬度,尤其是在445℃时最佳,即在445℃高温情况下,涡轮机叶片的焊层具有较高的硬度,性能得以改善,并且采用本发明的工艺方法后,可以实现对涡轮机叶片的尺寸修复。本发明制成的焊层,常温硬度hrc25以上,从而能够方便对涡轮机叶片的机械加工处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受步骤实施例的限制,步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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