专利名称：一种离心压缩机流道叶片的修复工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及离心压縮机流道叶片的维修技术，特别提供了一种利用激光熔 覆技术修复离心压縮机流道叶片的修复工艺。
背景技术：
离心压縮机转子是工厂设备中的关键设备其精度等级高，制作工艺复杂， 生产成本高，周期长，而且一旦在运行中出现问题其影响巨大，其质量要求都 是比较高的。由于转子的工作温度，转速都非常之高，所以要求材料有较高的 蠕变极限、良好的持久强度和较好的抗热疲劳及断裂性能。容量越大的机组， 这些技术指标的要求就越强。该类转子因其转速高，工矿条件恶劣，在运行过 程中因气体中的杂质等因素叶片极易发生磨损，造成转子功率下降，平衡被破 坏，影响设备的正常运行。
对于转子的制造过程从材料的冶炼、锻造、机加、热处理、动平衡等工序 都有明确、严格的质量要求。所以转子的制造成本非常高昂，制造周期也很长。 因此，在运行中，转子一旦出现问题，其后果式非常严重的。如果重新制造， 从工期到成本都是用户无法承受的。因此，必须采取某种方式维修。但是无论 是电焊、氩弧焊、振动焊等各种热加工方式，都会不可避免的产生变形、裂纹、 热影响区组织相变、残余应力等有害的影响，导致在重要的、精度高的设备零 件上使用有很大的局限。
以往压縮机流道叶片的损伤一般采用电焊或热喷涂的办法修复。这两种方
法都有较大的缺陷。
电焊修复压縮机流道叶片，其热影响区大，极易产生变形，且焊接区组织 晶粒粗大，强度差，存在很大的内应力。
热喷涂工艺修复压縮机流道叶片，涂层结合强度低，极易脱落，而且对损伤大
的压縮机流道叶片无法修复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用激光熔覆技术修复离心压縮机流道叶片13 磨损部位的修复工艺。
本发明提供一种离心压縮机流道叶片的修复工艺，其特征在于是转子(装 在转子轴2上的叶轮1)整体地进行的，由下列工序组成
① 转子的检测，将转子在车床上进行跳动检测和尺寸检测，跳动检测部 位5和尺寸检测部位6见图1;
② 叶片修复工装7的制作，包括前夹板71、后夹板72、紧固螺栓73和 支撑螺栓74;前夹板71、后夹板72和紧固螺栓73结合在一起保障叶轮前盖板 11和叶轮后盖板12不会发生向外扩张变形，支撑螺栓74保障叶轮前盖板11和 叶轮后盖板12不会发生向内收縮(见图2)，以保证熔覆质量。
◎损伤部位的激光熔覆，工艺参数为 激光功率1200 2000W， 光斑直径2 6mm， 光斑移动速度2~20mm/s，
沿着流道损伤区域，实行光斑扫描辐照，熔覆层厚l 3mm;
压縮机流道叶片13复形，采用直磨机将叶片13熔覆部位修形，恢复
原尺寸形态；
⑤转子的动平衡校验，将修复后的转子在动平衡机上进行动平衡校验， 使其不平衡量达到设计要求。
本发明提供的离心压縮机流道叶片的修复工艺，其损伤部位的激光熔覆采 用预置熔覆材料的方式。
本发明提供的离心压縮机流道叶片的修复工艺，其损伤部位的激光熔覆的 熔覆层由镍基合金底层和/或钴基合金面层构成。
本发明提供的离心压縮机流道叶片的修复工艺，其优点在于可不拆卸叶 轮l，不做修复热处理，操作简便，修复速度快，适应性强，可实现自动化；修 复后的压縮机流道叶片热变形小、焊接组织均匀，残余应力小，性能优于其它 方法，转子基体无变形，无裂纹、夹渣等缺陷，转子的安全性和使用性能大幅 度提高，经济效果明显。
图1为转子检测；
图2为修复工装示意图。
具体实施例方式
实施例1 D1400-33离心压缩机叶片的修复
转子重量约3.5吨，长度为4 m，最大回转直径(末级叶片)1.4m，转子转 速5600转/分，叶片13材质2Crl3,转子叶片13表面冲蚀减薄，最大损伤深度为 lmm以上并多处存在裂纹。
①转子的检测，将转子在车床的卡盘3和顶尖4上进行跳动检测和尺寸 检测，跳动检测部位5和尺寸检测部位6见图1;
② 叶片13修复工装的制作，包括前夹板71、后夹板72、紧固螺栓73和 支撑螺栓74;前夹板71、后夹板72和紧固螺栓73结合在一起保障叶轮前盖板 11和叶轮后盖板12不会发生向外扩张变形，支撑螺栓74为双头螺栓，直接顶 在前后盖板内壁，保障叶轮前盖板11和叶轮后盖板12不会发生向内收縮(见 附图2)，以保证熔覆质量。
③ 损伤部位的激光熔覆，工艺参数为 激光功率2000W，
光斑直径5mm， 光斑移动速度20mm/s，
采用预置熔覆材料镍基合金粉末的方式，镍基合金的成分为，重量百分比， Crl5~30、 Mo2 6、 W2 10、余量为Ni。
沿着流道损伤区域，实行光斑扫描辐照，熔覆层厚3mm;
压縮机流道叶片13复形，采用直磨机将叶片13熔覆部位修形，恢复 原尺寸形态；
⑤转子的动平衡校验，将修复后的转子在动平衡机上进行动平衡校验， 使其不平衡量达到设计要求。
经过各种测试，其硬度指标达到原叶片13硬度要求的HB250 280，无损探 伤检测没有孔洞、夹渣、裂纹等缺陷。金相分析结果，熔覆层组织为致密的奥 氏体组织。经l年多时间的运转，没有脱落、起皮等不良现象产生，运转正常。
实施例2 D900离心压縮机叶片的修复
转子重量约1.8吨，长度为3 m，转子转速8200转/分，叶片13材质 1Crl7Ni4Cu4Nb，其损伤宽度80mm，最大损伤深度为lmm以上。① 转子的检测，将转子在车床的卡盘3和顶尖4上进行跳动检测和尺寸 检测，跳动检测部位5和尺寸检测部位6见图1;
② 叶片13修复工装的制作，包括前夹板71、后夹板72、紧固螺栓73和 支撑螺栓74;前夹板71、后夹板72和紧固螺栓73结合在一起保障叶轮前盖板 11和叶轮后盖板12不会发生向外扩张变形，支撑螺栓74为双头螺栓，直接顶 在前后盖板内壁，保障叶轮前盖板11和叶轮后盖板12不会发生向内收縮(见 附图2)，以保证熔覆质量。
③ 损伤部位的激光熔覆，工艺参数为 激光功率1800W，
光斑直径3mm， 光斑移动速度10mm/s， 采用预置熔覆材料钴基合金的方式。 沿着流道损伤区域，实行光斑扫描辐照，熔覆层厚2mm; 压縮机流道叶片13复形，采用直磨机将叶片13熔覆部位修形，恢复 原尺寸形态；
⑤转子的动平衡校验，将修复后的转子在动平衡机上进行动平衡校验， 使其不平衡量达到设计要求。
经验收合格。经过各种测试，其硬度指标达到原叶片13硬度要求的HB360 380，无损探伤检测没有孔洞、夹渣、裂纹等缺陷。金相分析结果，熔覆层组织 为致密的奥氏体组织。经l年多时间的运转，没有脱落、起皮等不良现象产生, 运转正常。
权利要求
1. 一种离心压缩机流道叶片的修复工艺，其特征在于是装在转子轴(2)上的叶轮(1)整体地进行的，由下列工序组成①转子的检测，将转子在车床上进行跳动检测和尺寸检测；②叶片修复工装(7)的制作，包括前夹板(71)、后夹板(72)、紧固螺栓(73)和支撑螺栓(74)；③损伤部位的激光熔覆，工艺参数为激光功率1200～2000W，光斑直径2～6mm，光斑移动速度2～20mm/s，沿着流道损伤区域，实行光斑扫描辐照，熔覆层厚1～3mm；④压缩机流道叶片(13)复形，采用直磨机将叶片(13)熔覆部位修形，恢复原尺寸形态；⑤转子的动平衡校验，将修复后的转子在动平衡机上进行动平衡校验。
2、 按照权利要求1所述的离心压缩机流道叶片的修复工艺，其特征在于: 所述损伤部位的激光熔覆采用预置熔覆材料的方式。
3、 按照权利要求l所述的离心压縮机流道叶片的修复工艺，其特征在于: 所述损伤部位的激光熔覆的熔覆层由镍基合金底层和/或钴基合金面层构成。
全文摘要
本发明提供一种离心压缩机流道叶片的修复工艺，是装在转子轴2上的叶轮1整体地进行的，由下列工序组成①转子的检测，将转子在车床上进行跳动检测和尺寸检测；②叶片修复工装7的制作，包括前夹板71、后夹板72、紧固螺栓73和支撑螺栓74；③损伤部位的激光熔覆，工艺参数为激光功率1200～2000W，光斑直径2～6mm，光斑移动速度2～20mm/s，沿着流道损伤区域，实行光斑扫描辐照，熔覆层厚1～3mm；④压缩机流道叶片13复形，采用直磨机将叶片13熔覆部位修形；⑤转子的动平衡校验，将修复后的转子在动平衡机上进行动平衡校验。该工艺的优点在于可不拆卸叶轮，不做修复热处理，操作简便，修复速度快，适应性强，可实现自动化。
文档编号B23P6/00GK101204768SQ200610134960
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者刘文孝, 伟 吴, 庄风义, 张静波 申请人:沈阳大陆激光技术有限公司