煤气透平膨胀机承缸磨损后的激光修复方法技术

一种煤气透平膨胀机承缸磨损后的激光修复方法，修复前检测煤气透平膨胀机承缸母体各部尺寸，确定磨损部位及其尺寸；将工件表面打磨平整，然后进行清洗，去除承缸损伤部位的疲劳层；检测承缸母材材质的硬度及成分；根据检测结果调配镍基合金粉末，将承缸预热到80-150℃固定在激光器机床上；调整激光器运转数据，设定激光熔覆技术参数，预置粉末层厚度为2mm，对承缸损伤部位进行激光熔覆；修复后检测整理。本发明专利技术具有修复层具有裂纹少、与原材料熔合率高，修复后性能加大提高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高炉煤气膨胀透平机承缸的修复方法，特别是一种TRT煤气透平膨胀 机承缸磨损后的激光修复方法。
技术介绍
高炉煤气膨胀透平机(简称TRT)的煤气粉尘量超标对转子叶片及承缸冲刷严重， 常常造成承缸内径被冲刷侵蚀。采用传统堆焊的修复方法，承缸存在大量的夹渣、气孔、裂 痕，严重影响了承缸再使用的寿命，所以企业一般会更换新的设备。随着资源的匮乏，寻找 新的技术来发展TRT承缸表面修复技术成为众多企业和科研机构的目标。
技术实现思路
本专利要解决的问题是针对现有技术传统堆焊的修复方法，承缸存在大量的夹 渣、气孔、裂痕，严重影响承缸再使用寿命的缺陷，提供一种耐磨性好，硬度强、修复层具有 裂纹少、熔覆层与母材熔合率高、既经济，又行之有效的煤气透平膨胀机承缸磨损后的激光 修复方法。实现上述目的采用以下技术方案一种，包括检测煤气透平膨胀机承缸 母体各部尺寸，确定磨损部位及其尺寸；其修复方法步骤包括A.修复前的准备a.表面除锈处理将工件表面打磨平整，然后进行清洗，去除承缸损伤部位的疲 劳层 0. 5-lmm ；b.检测承缸母材材质的硬度及成分；c.完成定位夹紧工装，承缸内径用两个支撑顶杆固定，外径用三个固定套，通过螺 栓紧固；B.修复过程中a.根据b步骤的检测结果调配镍基合金粉末，该粉末的原料组分及重量百分比含 量为碳2% -7%，铬20% -35%，镍40% -45%、铁20% ，熔覆后主要耐磨硬质相为 Cr7C3 ；b.将承缸预热到80_150°C ；c.将承缸固定在激光器机床上；调整激光器运转数据，设定激光熔覆技术参数为 激光功率1500-1800W，扫描速度500-1500mm/min，光斑直径3mm，预置粉末层厚度为2mm，对 承缸损伤部位进行激光熔覆；C.修复后检测整理a.采用着色粉探伤，检测焊接是否存在焊接缺陷；b.对承缸做热处理以去除焊接应力，使承缸定形，其中热处理温度为520-550°C， 保温6小时，当温度下降到150°C以下后出炉；c.拆卸夹紧工装，采用立式车床加工熔覆后的承缸，使其达到图纸要求。采用上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术利用激光熔覆的原理对承缸的损伤 部位进行修复。首先将需要修复的煤气透平膨胀机承缸装卡在激光机床上，由激光发生器 产生激光，采用预置合金粉末的方法，激光光斑在数控系统的控制下在承缸损伤区域内做 往复运动，将合金粉末和承缸母材损伤区域熔化。此过程是迅速熔化和凝固的过程，承缸与 合金粉末会熔为一体，达到了修复的目的。由于用来修复承缸的合金粉末的机械性能较原 件的机械性能要好，同时激光熔覆工艺方法也会提高材料的性能，所以修复后承缸的机械 性能较原件要好。本专利技术用于激光修复TRT煤气透平膨胀机承缸的损伤，既经济又有效地 解决了用传统工艺修复后机械性能达不到使用要求的问题。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术做进一步的描述。本实施例是一种TRT，该方法按照下 述步骤进行操作首先对需要修复的承缸进行拆卸；测量承缸各部的尺寸，整体清理灰尘、 油垢、锈蚀等，工件表面经过除锈处理，并且用金相砂纸打磨平整，然后采用丙酮和高纯酒 精进行清洗。去除磨损部分的疲劳层，去除厚度一般为0. 5-lmm。接着完成对承缸定位夹紧 工装其方法是，内径用两个支撑顶杆固定，外径用三个固定套，直径为30mm的螺栓36个紧 固；将承缸预热到80-150°C。在上述工作准备好后，根据所检测的结果配置激光修复所需 要的金属合金粉末，所述熔覆粉末的含碳量2% -7%，含铬量20% -35%,40% -45%的镍， 20% 的铁，熔覆层中主要耐磨硬质相Cr7C3 ；调试激光器，调整激光器的运转数据，设 定激光熔覆的技术参数为激光功1500-1800W，扫描速度500-1200mm/s，光斑直径3mm，预置 粉末层厚度为2mm。对承缸损伤部位进行激光熔覆。修复后采用着色粉探伤，检测是否存在 气孔、夹渣、裂痕等焊接缺陷。对承缸做热处理以去除残余应力，使承缸定形，其中热处理温 度为520-550°C，然后保温6小时，当温度下降到150°C以下后出炉。最后拆卸定位工装，采 用立式车床加工承缸达到尺寸、表面光洁度均满足工艺要求的图纸要求。具体实施例实例1 修复前的准备首先对需要修复的承缸进行拆卸；测量承缸各部的尺寸， 整体清理灰尘、油垢、锈蚀等，工件表面经过除锈处理，并且用金相砂纸打磨平整，然后采用 丙酮和高纯酒精进行清洗。去除磨损部分的疲劳层，去除0. 5-lmm。接着对承缸进行工装固 定内径用两个支撑顶杆固定，外径用三个固定套，直径为30mm的螺栓36个紧固；将承缸 预热到80-150°C。修复过程中在上述工作准备好后，根据所检测的结果配置激光修复所 需要的金属合金粉末，所述熔覆粉末的含碳量4%，含铬量？了^^日^的镍，对^的铁，熔覆 层中主要耐磨硬质相Cr7C3 ；调试激光器，调整激光器的运转数据，设定激光熔覆的技术参 数为激光功率1100W，扫描速度650mm/min，光斑直径3mm，预置粉末层厚度为2mm。对承缸 损伤部位进行激光熔覆。修复后进行检测采用着色粉探伤，检测是否存在气孔、夹渣、裂痕 等焊接缺陷。对承缸做热处理以去除残余应力，使承缸定形，其中热处理温度为520-550°C， 然后保温6小时，当温度下降到150°C以下后出炉。最后拆卸定位工装，采用立式车床加工 承缸达到尺寸、表面光洁度均满足图纸的工艺要求。实例2 修复前的准备首先对需要修复的承缸进行拆卸；测量承缸各部的尺寸，整体清理灰尘、油垢、锈蚀等，工件表面经过除锈处理，并且用金相砂纸打磨平整，然后采用 丙酮和高纯酒精进行清洗。去除磨损部分的疲劳层0.5-lmm。接着对承缸进行工装固定 内径用两个支撑顶杆固定，外径用三个固定套，直径为30mm的螺栓36个紧固；将承缸预热 到80-150°C。修复过程中在上述工作准备好后，根据所检测的结果配置激光修复所需要 的金属合金粉末，所述熔覆粉末的含碳量2. 5%，含铬量5%，45 %的镍，28%的铁，熔覆 层中主要耐磨硬质相Cr7C3 ；调试激光器，调整激光器的运转数据，设定激光熔覆的技术参 数为激光功率1400W，扫描速度700mm/min，光斑直径3mm，预置粉末层厚度为2. 0mm。对承 缸损伤部位进行激光熔覆。修复后进行检测修复后采用着色粉探伤，检测是否存在气孔、 夹渣、裂痕等焊接缺陷。对承缸做热处理以去除残余应力，使承缸定形，其中热处理温度为 520-550°C，然后保温6小时，当温度下降到150°C以下后出炉。最后拆卸定位工装，采用立 式车床加工承缸达到尺寸、表面光洁度均满足图纸的工艺要求。 以上公开的仅为本专利技术的具体实施例，虽然本专利技术以较佳的实施例揭示如上，但 本专利技术并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，在不脱离本专利技术的设计思想 和范围内，对本专利技术进行各种改动和润饰，都应落在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种，包括检测煤气透平膨胀机承缸母 体各部尺寸，确定磨损部位及其尺寸；其特征在于，其修复方法步骤包括A.修复前的准备a.表面除锈处理将工件表面打磨平整，然后进行清洗，去除承缸损伤部位的疲劳层 0. 5-lmm ；b.检测承缸母材材质的硬度及成分；C.完成定位夹紧工装，承缸内本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种煤气透平膨胀机承缸磨损后的激光修复方法，包括检测煤气透平膨胀机承缸母体各部尺寸，确定磨损部位及其尺寸；其特征在于，其修复方法步骤包括：Ａ．修复前的准备ａ．表面除锈处理：将工件表面打磨平整，然后进行清洗，去除承缸损伤部位的疲劳层０．５－１ｍｍ；ｂ．检测承缸母材材质的硬度及成分；ｃ．完成定位夹紧工装，承缸内径用两个支撑顶杆固定，外径用三个固定套，通过螺栓紧固；Ｂ．修复过程ａ．根据ｂ步骤的检测结果调配镍基合金粉末，该粉末的原料组分及重量百分比含量为：碳２％－７％，铬２０％－３５％，镍４０％－４５％、铁２０％－２８％，熔覆后主要耐磨硬质相为Ｃｒ７Ｃ３；ｂ．将承缸预热到８０－１５０℃；ｃ．将承缸固定在激光器机床上；调整激光器运转数据，设定激光熔覆技术参数为激光功率１５００－１８００Ｗ，扫描速度５００－１５００ｍｍ／ｍｉｎ，光斑直径３ｍｍ，预置粉末层厚度为２ｍｍ，对承缸损伤部位进行激光熔覆；Ｃ．修复后检测整理ａ．采用着色粉探伤，检测焊接是否存在焊接缺陷；ｂ．对承缸做热处理以去除焊接应力，使承缸定形，其中热处理温度为５２０－５５０℃，保温６小时，当温度下降到１５０℃以下后出炉；ｃ．拆卸夹紧工装，采用立式车床加工熔覆后的承缸，使其达到图纸要求。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宏升，付宇明，唐学锋，郑丽娟，
申请(专利权)人：唐山瑞兆激光技术机械修复有限公司，
类型：发明
国别省市：13