專利名稱：一種修復轉子推力盤的方法
技術領域：
本發明涉及激光熔覆技術，特別提供了利用激光熔覆技術修復轉子推力盤的工藝方法。
背景技術：
轉動設備中的轉子(例如煙氣輪機、汽輪機、壓縮機等)，在工作中，除受因旋轉而產生的離心力作用外，同時也要產生軸向推力，軸向推力的產生，會引起轉子的軸向移動，為限制轉子的軸向位移，這類轉子中大多用推力盤來限制軸向位移。在設計制造中，對推力盤的技術要求非常高，其加工允許的工作面跳動值往往在10μm～20μm之間。
轉子在運轉工作過程中，由于各種意外因素的影響，常會出現抱瓦、軸向竄動等現象，導致轉子推力盤工作面磨損、拉毛，造成轉子轉動中軸向間隙值超差，引起動靜磨擦，從而破壞了轉子的平衡，導致振動超差，使設備無法正常工作。
轉子推力盤磨損后，廠家往往采用兩種方式來處理。一是報廢轉子，二是利用傳統的堆焊方法來處理。而堆焊的方法，由于其加熱溫度高，溶池深，熱影響區大，不好控制，由于轉子尺寸大，重量重，分解困難，且分解后再組裝需要一定時間，焊后熱處理難進行。往往導致焊后產生熱應力導致推力盤的變形大或轉子軸徑彎曲，影響使用。

發明內容
本發明的目的在于提供一種焊后推力盤的變形和轉子軸徑彎曲輕微不影響使用的修復轉子推力盤的新工藝方法。
本發明提供一種修復轉子推力盤的方法，其特征在于工藝步驟如下1)轉子入廠檢測檢測轉子損傷程度，轉子主要尺寸及形位公差；2)無損探傷；3)清理推力盤面磨損面去除表面污物、疲勞硬化層及微裂紋，露出基體金屬光澤；4)激光熔覆將轉子豎起，置于旋轉工裝上，采用二氧化碳氣體激光器加送粉器用同步送粉方式對推力盤損傷面進行平面激光熔覆，操作過程的參數是激光功率為600W～2000W，光斑直徑為2～6mm，掃描速度為2～20mm/s，熔覆材料為與基體相適應的金屬粉；平面激光熔覆可以減少金屬粉的浪費，提高金屬粉的利用率；預置金屬粉末完全熔化，而基體表面微熔，快速凝固后獲得與基體冶金結合的致密覆層，結合強度不低于基體的90％；送粉器由料斗1、圓盤2、控制電機3、刮板4、接料斗5、輸送動力高壓氮氣或氬氣6、軟管7和噴嘴8構成，料斗1置于圓盤2的邊緣上方，刮板4置于圓盤2的與料斗1直徑相對的邊緣上，接料斗5置于圓盤2該處的下方，接料斗5下接軟管7，望軟管7里送高壓氮氣或氬氣6，軟管7與激光加工機運動軸部件上的噴嘴8相連接，控制電機3控制圓盤2旋轉?？刂齐姍C3與激光加工機的運動軸部件由控制系統控制。
5)機械加工復型按圖紙要求進行；6)完工檢驗包括檢驗尺寸公差、形位公差及無損探傷；7)對轉子按技術標準進行動平衡校正。
激光熔覆轉子推力盤可以實現在不預熱的情況下進行，以免產生裂紋，有效避免了軸徑產生彎曲，激光熔覆后產生的微變形，基本可以忽略不計。由于其熔覆后熱應力小，熔覆后可直接加工，不用再做去應力處理。
本發明提供的修復轉子推力盤的方法，其激光熔覆可以是立面熔覆。由于轉子通常尺寸較大，重量較重，不易豎起，而推力盤面精度要求高，采用二氧化碳氣體激光器和送粉器同步送粉方式，在金屬粉到達基體時，光束同時到達，將金屬粉完全熔化，并使基體微熔二者結合在一起。
本發明提供的修復轉子推力盤的方法，其清理推力盤面磨損面可以用機械清理或手工打磨。
本發明提供的修復轉子推力盤的方法，其激光熔覆后尺寸高于圖紙要求0.5-3mm。
本發明提供的修復轉子推力盤的方法，其優點在于與傳統的熱噴焊或者堆焊相比，激光熔覆后熔覆層與基體均無粗大組織，熔覆層及基界面組織致密，晶粒細小，熔覆組織無裂紋、夾雜等缺陷；熔覆層與基體形成冶金結合，不脫落；熱變形小，應力低；對基體稀釋率低，熔覆層尺寸大小和位置可以精確控制，熔后機加量小；熔覆表面耐磨、耐腐蝕、耐沖刷。


圖1為送粉器的結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1熱電廠3000kW汽輪機轉子推力盤激光修復。
1.轉子入廠檢測檢測轉子損傷程度，轉子主要尺寸及形位公差。
2.無損探傷。
3.對推力盤面磨損面進行機械清理或手工打磨清理，去除表面污物、疲勞硬化層及微裂紋，露出基體金屬光澤。
將轉子置于旋轉工裝上，采用二氧化碳氣體激光器加PLF-1型送粉器用同步送粉方式對推力盤損傷面進行激光熔覆，激光功率1000W，光斑直徑約4mm，掃描速度10mm/s，熔覆材料為與基體相適應的金屬粉。熔覆后尺寸高于圖紙要求1～2mm。送粉器(如圖1所示)由料斗1、圓盤2、控制電機3、刮板4、接料斗5、輸送動力高壓氮氣或氬氣6、軟管7和噴嘴8構成，料斗1置于圓盤2的邊緣上方，刮板4置于圓盤2的與料斗1直徑相對的邊緣上，接料斗5置于圓盤2該處的下方，接料斗5下接軟管7，望軟管7里送高壓氮氣或氬氣6，軟管7與激光加工機運動軸部件上的噴嘴8相連接，控制電機3控制圓盤2旋轉?？刂齐姍C3與激光加工機的運動軸部件由控制系統控制。
4.按圖紙要求進行機械加工復型。
5.完工檢驗包括尺寸公差、形位公差及無損探傷。
6.對轉子按技術標準進行動平衡校正。
實施例2YL II-2000煙氣輪機轉子推力盤激光修復。
1.轉子入廠檢測檢測轉子損傷程度，轉子主要尺寸及形位公差。
2.無損探傷。
3.對推力盤面磨損面進行機械清理或手工打磨清理，去除表面污物、疲勞硬化層及微裂紋，露出基體金屬光澤。
置于臥軸旋轉工裝上，采用二氧化碳氣體激光器加送粉器用同步送粉方式對推力盤損傷面進行立面激光熔覆，激光功率2000W，光斑直徑約6mm，掃描速度20mm/s，熔覆材料為與基體相適應的金屬粉。送粉器由料斗1、圓盤2、控制電機3、刮板4、接料斗5、輸送動力高壓氮氣或氬氣6、軟管7和噴嘴8構成，料斗1置于圓盤2的邊緣上方，刮板4置于圓盤2的與料斗1直徑相對的邊緣上，接料斗5置于圓盤2該處的下方，接料斗5下接軟管7，望軟管7里送高壓氮氣或氬氣6，軟管7與激光加工機運動軸部件上的噴嘴8相連接，控制電機3控制圓盤2旋轉?？刂齐姍C3與激光加工機的運動軸部件由控制系統控制。熔覆層后尺寸高于圖紙要求1.5～2.5mm。
4.按圖紙要求進行機械加工復型。
5.修后檢驗包括尺寸公差、形位公差及無損探傷。
6.對轉子按技術標準進行動平衡校正。
權利要求
1.一種修復轉子推力盤的方法，其特征在于工藝步驟如下1)轉子入廠檢測檢測轉子損傷程度，轉子主要尺寸及形位公差；2)無損探傷；3)清理推力盤面磨損面去除表面污物、疲勞硬化層及微裂紋，露出基體金屬光澤；4)激光熔覆將轉子豎起，置于旋轉工裝上，采用二氧化碳氣體激光器加送粉器用同步送粉方式對推力盤損傷面進行平面激光熔覆，激光功率為600W～2000W，光斑直徑為2～6mm，掃描速度為2～20mm/s，熔覆材料為與基體相適應的金屬粉；送粉器由料斗(1)、圓盤(2)、控制電機(3)、刮板(4)、接料斗(5)、輸送動力高壓氮氣或氬氣(6)、軟管(7)和噴嘴(8)構成，料斗(1)置于圓盤(2)的邊緣上方，刮板(4)置于圓盤(2)的與料斗(1)直徑相對的邊緣上，接料斗(5)置于圓盤(2)該處的下方，接料斗(5)下接軟管(7)，望軟管(7)里送高壓氮氣或氬氣(6)，軟管(7)與激光加工機運動軸部件上的噴嘴(8)相連接，控制電機(3)控制圓盤(2)旋轉。控制電機(3)與激光加工機的運動軸部件由控制系統控制；5)機械加工復型按圖紙要求進行。6)完工檢驗包括檢驗尺寸公差、形位公差及無損探傷。7)對轉子按技術標準進行動平衡校正。
2.按照權利要求1所述的修復轉子推力盤的方法，其特征在于所述激光熔覆是立面熔覆。
3.按照權利要求1所述的修復轉子推力盤的方法，其特征在于所述清理推力盤面磨損面用機械清理或手工打磨。
4.按照權利要求1所述的修復轉子推力盤的方法，其特征在于所述激光熔覆后尺寸高于圖紙要求0.5-3mm。
全文摘要
本發明提供一種修復轉子推力盤的方法的工藝步驟如下轉子入廠檢測檢測轉子損傷程度，轉子主要尺寸及形位公差；無損探傷；清理推力盤面磨損面去除表面污物、疲勞硬化層及微裂紋；激光熔覆將轉子豎起，在旋轉工裝上，采用二氧化碳氣體激光器加送粉器用同步送粉方式進行激光熔覆，操作時激光功率為600W～2000W，光斑直徑為2～6mm，掃描速度為2～20mm/s，熔覆材料為與基體相適應的金屬粉；機械加工復型；完工檢驗動平衡校正。該方法的優點是熔覆層與基界面組織致密，晶粒細小，無裂紋、夾雜等缺陷；不脫落；熱變形小，應力低；基體稀釋率低，熔覆層尺寸大小和位置可控，熔后機加量??；熔覆表面耐磨、耐腐蝕、耐沖刷。
文檔編號B23K26/42GK1990159SQ20051013087
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月26日 優先權日2005年12月26日
發明者高慶橋, 陳江, 趙越 申請人:沈陽大陸激光技術有限公司