CN107322183A - 一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺，包括以下质量百分比的组分：氮化硼1～2％、高纯铬粉10～18％、钼铁粉7～9％、结晶硅2～3％、电解锰粉4～5％、镍锆合金粉0.1～0.5％、钴粉余量。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。

Description

一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺
技术领域
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。
发明内容
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。

Claims (6)

1.一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒，其特征在于：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。
3.根据权利要求2所述的一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒，其特征在于：所述微量元素包括C、Fe、Si、P。
4.根据权利要求1所述的一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒，其特征在于：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。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的一种涡轮机叶片堆焊用连铸铸棒的焊接工艺，其特征在于：在工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。
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