專利名稱：高速電機轉子的激光修復工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種激光熔覆方法，尤其是一種電機轉子的激光熔覆修復方法。
背景技術：
高速精密零部件在制造過程中會因加工失誤或因長期使用產生失效。如采用普通的堆焊技術進行修復，熱量輸入大，熱影響區大，零件易變形。若采用噴涂、電鍍，其結合面呈物理結合，不能滿足使用要求。電機在各行各業中都能用到，并且電機轉速非常高，大都在3000-5000轉/分鐘，最高可以達到10000轉/分鐘。電機的使用過程中轉子的磨損最 大。正常的轉子磨損其軸承擋最厲害。采用普通的修復方法都會使轉子產生變形，為轉子的轉速產生障礙，影響了轉子的旋轉速度和精度。激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經激光輻照使之和基體表面ー薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的エ藝方法，從而達到表面改性或修復的目的。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點。如何將激光熔覆技術有效的應用于高速電機轉子表面修復，是本領域的技術人員需要解決的問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種對轉子表面失效部位進行激光熔覆，使其修復過程中變形量極小，修復后轉子尺寸達到使用要求，高溫下轉子具有較高強度的高速電機轉子的激光修復エ藝。為了解決上述技術問題，本發明提供了ー種高速電機轉子的激光修復エ藝，其特征在于，包括以下步驟
A.對轉子表面進行處理，對轉子進行失效分析；
B.根據轉子的失效分析結果，優化工藝參數，進行激光熔覆；
采用預置送粉的方式，以快速橫流ニ氧化碳激光器為光源對轉子進行連續螺旋進給搭接掃描；激光功率為1700W至2100W，標高為260mm至275mm，光斑尺寸為IOmmX I. 8mm,掃描速度為120mm/min至150mm/min,搭接量為3mm,送粉量為6g/min至12g/min ;所采用的合金粉末的組分及重量百分比含量是C彡O. 15%，Cr 8%至12%，B :1. 3%至I. 7%，Si :2. 5%至4. 5%，Fe彡8%，其余為Ni ；
C.進行檢測。為了使得修復過后的高碳合金轉子的輥徑能夠達到要求，一種優選的技術方案是上述激光熔覆的熔覆層厚度為Imm至5mm。為了使得待修復的高碳合金轉子在激光熔覆的過程中修復成功，并且獲得更好的修復效果，一種優選的技術方案是上述步驟A是將轉子上的灰塵、油污、銹蝕清除；檢測轉子各部位的尺寸，確定失效部位及其磨損量；對轉子進行徑向、端面跳動檢驗，確定轉子變形量；去除轉子失效部位的疲勞層O. 5mm至2_，并進行清洗。為了保證修復后的高碳合金轉子的質量，一種優選的技術方案是上述步驟C是檢測轉子表面硬度；檢測轉子變形量；對轉子表面進行機械加工；進行探傷、校驗。本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點本發明的高速電機轉子的激光修復エ藝中采用特制的合金粉末，利用Cr元素對鎳基合金進行元素強化，提高熔覆層的硬度和耐磨性；通過添加適量的B、Si，顯著降低合金熔點，形成低熔共晶體，對熔覆層具有硬化、強化作用，有利于改善エ藝性能。該エ藝采用寬帶激光束，效率更高；采用預置送粉的方式，嚴格控制送粉量，并對激光功率、掃描速度、搭接量等進行了優化，轉子在修復過程中變形極小或不變形，使修復后的轉子表面硬度達到25HRC以上，且在650 1000°C高溫下有較高的強度。該エ藝使得熔覆層的組織均勻性好、厚度和硬度均勻，熔覆層與轉子失效部位的基體的熔合率高、結合緊密，轉子表面沒有裂紋和氣孔，修復后的轉子具有較高的蠕變極限、良好的持久強度和較好的抗熱疲勞及熱斷裂性能。
具體實施例方式本實施例的轉子高速電機轉子的激光修復エ藝的具體步驟如下
A.對待修復的轉子表面進行處理，對轉子進行失效分析。將轉子上的灰塵、油污、銹蝕等清除；檢測轉子各部位的尺寸，確定失效部位及其磨損量；對轉子進行徑向、端面跳動檢驗，檢驗轉子是否有變形現象；通過打磨去除轉子失效部位的疲勞層1mm，并進行清洗。B.根據轉子的失效分析結果，優化工藝參數，進行激光熔覆。采用預置送粉的方式，以快速橫流ニ氧化碳激光器為光源對轉子進行連續螺旋進給搭接掃描。激光功率為2000W，標高(即激光器離作用物之間的距離，標高=焦距+離焦量)為265mm,光斑尺寸為IOmmX I. 8mm,掃描速度為130 mm/min,搭接量為3mm,送粉量為8g/min。所采用的合金粉末的組分及重量百分比含量是C :0. 15%，Cr :10%，B :1. 5%，Si :2. 5%，Fe:5%，其余為Ni。熔覆層厚度為3mm。C.修復結束后，進行檢測。檢測表面硬度；檢測變形量；按照圖紙的要求對轉子表面進行機械加工；進行探傷，檢測是否有氣孔、夾渣、裂痕等影響轉子機械性能的缺陷；進行校驗，檢驗質量是否合格。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的 實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種高速電機轉子的激光修復工藝，其特征在于，包括以下步驟 A.對轉子表面進行處理，對轉子進行失效分析； B.根據轉子的失效分析結果，優化工藝參數，進行激光熔覆； 采用預置送粉的方式，以快速橫流二氧化碳激光器為光源對轉子進行連續螺旋進給搭接掃描；激光功率為1700W至2100W，標高為260mm至275mm，光斑尺寸為IOmmX I. 8mm,掃描速度為120mm/min至150mm/min,搭接量為3mm,送粉量為6g/min至12g/min ;所采用的合金粉末的組分及重量百分比含量是C彡0. 15%，Cr 8%至12%，B :1. 3%至I. 7%，Si :2. 5%至 4. 5%，Fe ( 8%，其余為 Ni ； C.進行檢測。
2.按照權利要求I所述的高速電機轉子的激光修復工藝，其特征在于所述激光熔覆的熔覆層厚度為Imm至5mm。
3.按照權利要求I所述的高速電機轉子的激光修復工藝，其特征在于所述步驟A是將轉子上的灰塵、油污、銹蝕清除；檢測轉子各部位的尺寸，確定失效部位及其磨損量；對轉子進行徑向、端面跳動檢驗，確定轉子變形量；去除轉子失效部位的疲勞層0. 5mm至2mm，并進行清洗。
4.按照權利要求I所述的高速電機轉子的激光修復工藝，其特征在于所述步驟C是檢測轉子表面硬度；檢測轉子變形量；對轉子表面進行機械加工；進行探傷、校驗。
全文摘要
本發明涉及一種高速電機轉子的激光修復工藝，包括以下步驟A.對轉子表面進行處理，對轉子進行失效分析；B.根據轉子的失效分析結果，優化工藝參數，進行激光熔覆；采用預置送粉的方式，以快速橫流二氧化碳激光器為光源對轉子進行連續螺旋進給搭接掃描；所采用的合金粉末的組分及重量百分比含量是C≤0.15%，Cr8%至12%，B1.3%至1.7%，Si2.5%至4.5%，Fe≤8%，其余為Ni；C.進行檢測。該轉子高速電機轉子的激光修復工藝對轉子表面失效部位進行激光熔覆，使其變形量極小，修復后轉子尺寸達到使用要求，在650～1000℃高溫下有較高的強度。
文檔編號B23K26/34GK102677048SQ20121016634
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月27日 優先權日2012年5月27日
發明者何建方, 劉少彬, 劉漢杰, 鄧琦林 申請人:丹陽市宏圖機械制造有限公司