CN104831275A - 一种叶片的激光热熔覆工艺 - Google Patents

一种叶片的激光热熔覆工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104831275A
CN104831275A CN201510236351.7A CN201510236351A CN104831275A CN 104831275 A CN104831275 A CN 104831275A CN 201510236351 A CN201510236351 A CN 201510236351A CN 104831275 A CN104831275 A CN 104831275A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
blade
controller
powder
sic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510236351.7A
Other languages
English (en)
Inventor
程敬卿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Dinghan Remanufacturing Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Dinghan Remanufacturing Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Dinghan Remanufacturing Technology Co Ltd filed Critical Wuhu Dinghan Remanufacturing Technology Co Ltd
Priority to CN201510236351.7A priority Critical patent/CN104831275A/zh
Publication of CN104831275A publication Critical patent/CN104831275A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及一种叶片的激光热熔覆工艺，包括以下工艺步骤：(1)表面清理；(2)利用探测仪检测叶片的磨损区域和裂纹区域，并记录所要修复的位置，录入到控制器的人机交互界面；(3)激光熔覆：打开送粉器和激光器，利用控制器的控制指令控制激光器的运动和送粉量；(4)后续加工。本发明采用控制器同时操控送粉器和激光器，以确保运动的同步性，同时，对于送粉量、激光的输入能量、重复频率数和激光扫描速度控制较为精确，灵敏度高，替代了传统的人工调节旋钮的方式，极大的提高了操控的效率，保障了激光熔覆的质量，实现对磨损的叶片的修补，同时进一步改善叶片的使用性能，延长叶片的耐磨性。

Description

一种叶片的激光热熔覆工艺
技术领域
本发明涉及叶片的再制造技术领域，具体的说是一种叶片的激光热熔覆工艺。
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。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。叶片是涡轮机上重要的零部件之一，叶片的质量好坏影响到涡轮机的实际工作性能，然而叶片在实际的工作过程中，由于流体的冲刷作用，导致叶片表面发生磨损，最终导致涡轮机的工作性能下降，降低了工作的效率，对于磨损较为严重的叶片则需要及时的更换，也会导致维护成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种叶片的激光热熔覆工艺，实现对磨损的叶片的修补，同时进一步改善叶片的使用性能，延长叶片的耐磨性。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种叶片的激光热熔覆工艺，包括以下工艺步骤：
(1)表面清理：除去叶片表面的灰尘和油污，并清洗；
(2)利用探测仪检测叶片的磨损区域和裂纹区域，并记录所要修复的位置，录入到控制器的人机交互界面上，利用控制器形成控制指令，本发明采用了控制器的自动化控制，操控方便，控制精度高；
(3)激光熔覆：打开送粉器和激光器，利用控制器的控制指令控制激光器的运动和送粉量，送粉器中输送Ni-SiC纳米粉末，并根据不同区域的位置，调控激光的输入能量、重复频率数和激光扫描速度，利用控制器同时操控送粉器和激光器，以确保运动的同步性，同时，对于送粉量、激光的输入能量、重复频率数和激光扫描速度控制较为精确，灵敏度高，替代了传统的人工调节旋钮的方式，极大的提高了操控的效率，保障了激光熔覆的质量；
(4)后续加工：对修复好的叶片进行打磨加工和抛光修整，使外观尺寸与使用要求相符。
所述Ni-SiC纳米粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A占81％，SiC占17.75％，混合添加剂1.25％，先是81％的Ni60A、17.75％的SiC采用干式粉碎法制得纳米球，再采用活性剂保护法与1.25％混合添加剂均匀混合制成Ni-SiC纳米粉末。
所述混合添加剂包括Go、Mo、W，所述Go、Mo、W按照1:3:1的比例均匀混合。
本发明的有益效果是：本发明采用控制器同时操控送粉器和激光器，以确保运动的同步性，同时，对于送粉量、激光的输入能量、重复频率数和激光扫描速度控制较为精确，灵敏度高，替代了传统的人工调节旋钮的方式，极大的提高了操控的效率，保障了激光熔覆的质量，实现对磨损的叶片的修补，同时进一步改善叶片的使用性能，延长叶片的耐磨性。
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。
实施例一：一种叶片的激光热熔覆工艺，包括以下工艺步骤：
(1)表面清理：除去叶片表面的灰尘和油污，并清洗；
(2)利用探测仪检测叶片的磨损区域和裂纹区域，并记录所要修复的位置，录入到控制器的人机交互界面上，利用控制器形成控制指令，本发明采用了控制器的自动化控制，操控方便，控制精度高；
(3)激光熔覆：打开送粉器和激光器，利用控制器的控制指令控制激光器的运动和送粉量，送粉器中输送Ni-SiC纳米粉末，并根据不同区域的位置，调控激光的输入能量、重复频率数和激光扫描速度，利用控制器同时操控送粉器和激光器，以确保运动的同步性，同时，对于送粉量、激光的输入能量、重复频率数和激光扫描速度控制较为精确，灵敏度高，替代了传统的人工调节旋钮的方式，极大的提高了操控的效率，保障了激光熔覆的质量；
(4)后续加工：对修复好的叶片进行打磨加工和抛光修整，使外观尺寸与使用要求相符。
所述Ni-SiC纳米粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A占81％，SiC占17.75％，混合添加剂1.25％，先是81％的Ni60A、17.75％的SiC采用干式粉碎法制得纳米球，再采用活性剂保护法与1.25％混合添加剂均匀混合制成Ni-SiC纳米粉末。
所述混合添加剂包括Go、Mo、W，所述Go、Mo、W按照1:3:1的比例均匀混合。
为了论证本发明的实际效果，特通过实验对实施例一实施后的叶片进行检测，检测结果的数据如下：
硬度(HRC) 熔覆层密度(g/cm3)
69 7.24
由上述实验数据可知，经过激光熔覆后的叶片，硬度可达HRC69，熔覆层的密度达7.24g/cm3，并在相同的实验条件和参数下进行了磨损量测试对比试验，试验数据如下：
测试前(g) 测试后(g) 损失(mg)
实施例一 59.2417 59.2401 1.6
对比组 69.8641 69.8465 17.6
其中，对比组为4Cr13模具钢，4Cr13模具钢的磨损量为熔覆层的11倍，可见，采用激光熔覆后，叶片的耐磨性能得到了极大的提升，从而延长了叶片的使用寿命，避免了频繁的更换叶片，降低了设备的使用和维护成本，同时涂层硬度提高了50％，弹性模量提高了12.5％。
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。

Claims (3)

1.一种叶片的激光热熔覆工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
(1)表面清理：除去叶片表面的灰尘和油污，并清洗；
(2)利用探测仪检测叶片的磨损区域和裂纹区域，并记录所要修复的位置，录入到控制器的人机交互界面上，利用控制器形成控制指令；
(3)激光熔覆：打开送粉器和激光器，利用控制器的控制指令控制激光器的运动和送粉量，送粉器中输送Ni-SiC纳米粉末，并根据不同区域的位置，调控激光的输入能量、重复频率数和激光扫描速度；
(4)后续加工：对修复好的叶片进行打磨加工和抛光修整，使外观尺寸与使用要求相符。
2.根据权利要求1所述的一种叶片的激光热熔覆工艺，其特征在于：所述Ni-SiC纳米粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A占81％，SiC占17.75％，混合添加剂1.25％，先是81％的Ni60A、17.75％的SiC采用干式粉碎法制得纳米球，再采用活性剂保护法与1.25％混合添加剂均匀混合制成Ni-SiC纳米粉末。
3.根据权利要求2所述的一种叶片的激光热熔覆工艺，其特征在于：所述混合添加剂包括Go、Mo、W，所述Go、Mo、W按照1:3:1的比例均匀混合。
CN201510236351.7A 2015-05-09 2015-05-09 一种叶片的激光热熔覆工艺 Pending CN104831275A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510236351.7A CN104831275A (zh) 2015-05-09 2015-05-09 一种叶片的激光热熔覆工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510236351.7A CN104831275A (zh) 2015-05-09 2015-05-09 一种叶片的激光热熔覆工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104831275A true CN104831275A (zh) 2015-08-12

Family

ID=53809465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510236351.7A Pending CN104831275A (zh) 2015-05-09 2015-05-09 一种叶片的激光热熔覆工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104831275A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105695986A (zh) * 2016-02-25 2016-06-22 上海交通大学 一种修复镍基单晶高温合金涡轮叶片叶尖的系统和方法
CN107541725A (zh) * 2017-08-24 2018-01-05 武汉科技大学 一种镍基铜包碳化硅激光熔覆层的制备方法
CN109128135A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 江苏理工学院 一种自熔合金粉末及钛合金叶片脉冲激光再制造成形工艺
CN109207992A (zh) * 2018-09-13 2019-01-15 江苏理工学院 一种不锈钢材料激光熔覆Ni60A耐磨耐腐蚀涂层的方法
CN112045363A (zh) * 2020-08-07 2020-12-08 中国人民解放军第五七一九工厂 涡轮叶片损伤一体化修复方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105695986A (zh) * 2016-02-25 2016-06-22 上海交通大学 一种修复镍基单晶高温合金涡轮叶片叶尖的系统和方法
CN107541725A (zh) * 2017-08-24 2018-01-05 武汉科技大学 一种镍基铜包碳化硅激光熔覆层的制备方法
CN109128135A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 江苏理工学院 一种自熔合金粉末及钛合金叶片脉冲激光再制造成形工艺
CN109207992A (zh) * 2018-09-13 2019-01-15 江苏理工学院 一种不锈钢材料激光熔覆Ni60A耐磨耐腐蚀涂层的方法
CN112045363A (zh) * 2020-08-07 2020-12-08 中国人民解放军第五七一九工厂 涡轮叶片损伤一体化修复方法
CN112045363B (zh) * 2020-08-07 2022-03-11 中国人民解放军第五七一九工厂 涡轮叶片损伤一体化修复方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104831275A (zh) 一种叶片的激光热熔覆工艺
Cao et al. Alumina abrasive wheel wear in ultrasonic vibration-assisted creep-feed grinding of Inconel 718 nickel-based superalloy
CN105149861B (zh) 一种汽轮机精密部件损伤的修复方法
CN103753357B (zh) 脆性材料超声振动辅助磨削的轴向切削力预测方法
CN101829951B (zh) 外圆磨削工件表面质量可视化实时监测方法
Hadad et al. Thermal aspects of environmentally friendly-MQL grinding process
CN108127523B (zh) 一种用于抛修精锻叶片叶身型面的数控砂带磨削方法
CN205817096U (zh) 一种可提高切割精度的激光切割机
CN204449638U (zh) 激光切割机除尘机构及其圆管激光切割机
CN103934521B (zh) 电火花放电铣削机器
CN204613052U (zh) 一种水轮机部件磨蚀试验设备
CN104308451B (zh) 一种减速器轴承座的修复方法
DE102014118018A1 (de) Verfahren und System zur Abgabe eines Gasturbinen-Antikorrosionsfluids
CN104589658A (zh) 自动切换式3d打印加工装置及加工方法
CN103831224A (zh) 一种涡轮导向叶片自动化喷涂工艺
CH708986A2 (de) Verfahren und System zum Bestimmen eines Zustands einer Gasturbine, während die Gasturbine in Betrieb ist.
CN109530910A (zh) 一种利用激光改变产品表面粗糙度的方法
US20160076455A1 (en) Method and system to protect a surface from corrosive pollutants
CN112775731A (zh) 磨削系统
Barletta et al. Development of an abrasive jet machining system assisted by two fluidized beds for internal polishing of circular tubes
CN204414607U (zh) 自动切换式3d打印加工装置
CN104831274A (zh) 一种油管的激光热熔覆工艺
Cárach et al. Evaluation of physical phenomena and surface integrity during hydroabrasive disintegration of the rotating workpiece with feedback loop control
Zohourkari et al. An erosion-based modeling of abrasive waterjet turning
CN104846365B (zh) 一种钢圈的激光热处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150812

RJ01 Rejection of invention patent application after publication