【技术实现步骤摘要】
搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法
本专利技术属于熔覆修复
，具体涉及一种搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法。
技术介绍
激光熔覆技术是表面工程领域中进行表面改性的一项先进技术，是指利用高能激光束在基体材料的表面熔覆一层提高表面性能要求的熔覆层。通过激光束辐照将熔覆材料熔化形成熔池，随后通过散热快速冷却凝固，获得组织细小且与基材实现冶金结合的涂层。搅拌摩擦焊是高速旋转的搅拌头插入工件后沿焊接方向运动，在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热，使搅拌头周围形成塑性金属层，塑性金属层在旋转作用下填充由于搅拌头移动而在后方形成的空腔，塑性金属在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料的连接。由于在搅拌摩擦焊过程中，焊缝金属处于塑性状态，没有发生液固相转变，气体溶解度不会发生剧烈的变化，可以有效避免气孔、裂纹等缺陷的出现，焊缝成型质量好。离心式叶轮是泵设备的核心零部件，单件价值量大。在服役过程中，常出现掉块、磨损等失效模式，常用的修复方式有激光熔覆再制造。修复粉末一般选用铁基、钴基和镍基自熔性合金...
【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，对叶片待修复部位进行熔覆前预处理，其中待修复的部位为缺损区域；/n步骤二，选用与叶片具有相似力学性能的熔覆材料，采用激光熔覆工艺对缺损区域进行修复，其中熔覆方式为沿缺损部位轮廓的长度方向单向多层扫描；/n步骤三，将熔覆后的叶片加热至420℃~500℃，采用搅拌摩擦焊设备对熔覆层与叶片的结合区域进行搅拌摩擦焊接，使结合区形成致密的结合层；/n步骤四，将叶片冷却至室温，采用加工中心对叶片进行精加工，直到尺寸满足使用要求。/n
【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，对叶片待修复部位进行熔覆前预处理，其中待修复的部位为缺损区域；
步骤二，选用与叶片具有相似力学性能的熔覆材料，采用激光熔覆工艺对缺损区域进行修复，其中熔覆方式为沿缺损部位轮廓的长度方向单向多层扫描；
步骤三，将熔覆后的叶片加热至420℃~500℃，采用搅拌摩擦焊设备对熔覆层与叶片的结合区域进行搅拌摩擦焊接，使结合区形成致密的结合层；
步骤四，将叶片冷却至室温，采用加工中心对叶片进行精加工，直到尺寸满足使用要求。
2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法，其特征在于：所述泵叶轮为开放式叶轮。
3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法，其特征在于：所述步骤四中，将带有叶片的叶轮放置于开放式热处理炉中，并定位夹紧，通过热处理炉将叶轮整体加热至420℃~500℃，并保温一段时间后，再进行搅拌摩擦焊。
4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法，其特征在于：搅拌摩擦焊设备的搅拌头沿熔覆层与叶片的结合缝的方向行进，行进过程中搅拌头与叶片保持垂直。
5.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法，其特征在于：叶轮材料为20Cr13不锈钢；熔覆材料为铁基自熔合金粉末，以质量百分比计量，碳的含量为0.2-0.8%，铬的含量为15-20%，锰的含量为0.3-0.7%，硅的含量在0.4-1.0%，镍的含量小于等于5%，其余为铁，且铁基自熔合金粉末的粒度在40-100μm。
6.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊辅助激光熔覆泵叶轮叶片的修复方法，其特征在于：激光熔覆修复工艺参数为：激光功率为600~1000W；光斑直径1mm；送粉方式为同轴送粉，扫描速度8~12mm/s、送粉率2.0~4r/min；采...
【专利技术属性】
技术研发人员：许磊，周志杰，杜彦斌，李方忠，曹华军，
申请(专利权)人：重庆工商大学，重庆水泵厂有限责任公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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