一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺

专利一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺01专利背景权利要求荣誉表彰发明内容实施方式目录03050204基本信息《一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺》是无锡透平叶片有限公司于2013年12月15日申请的专利，该专利的申请号为11，公布号为CNA，公布日为2014年3月26日，发明人是张铁磊、王进、王烜烽，该专利涉及汽轮机叶片的加工技术领域。《一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺》其目的是提供一种有利于保证叶片加工制造精度、熔覆变形量相对较小、刀具损耗合理的一种汽轮机叶片加工工艺。其包括以下工艺流程：（1）制坯；（2）模锻成型；（3）热处理；（4）粗铣毛坯型面及铣激光熔覆槽，通过铣加工去除一定锻件余量，并将熔覆槽加工至公差范围内；（5）在激光熔覆槽内激光熔覆司太立合金；（6）采用压力机对熔覆后的叶片进行校正；（7）对激光熔覆区域进行射线及渗透探伤；（8）对熔覆区域不合格的叶片进行氩弧焊补焊；（9）去应力热处理；（10）综合铣，将叶片加工至尺寸公差范围内；（11）抛光，去除表面加工刀痕；（12）对叶片面进行喷丸处理。2017年5月，《一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺》获得第十届江苏省专利项目奖优秀奖。专利背景专利背景激光熔覆司太立合金是2013年12月前较新的叶片防水蚀表面强化技术，该技术通过激光将司太立合金粉末熔化并快速冷却与叶片基体形成冶金结合，其利用司太立合金的高硬度和高耐磨性来提高叶片抗水蚀能力，较传统钎焊结合强度高，并且可在汽轮机上直接修复。相对传统钎焊激光熔覆尽管优点明显，但也存在自身的一些特点，如激光熔覆后残余应力大、大幅矫正易开裂，由于硬度高导致刀具损耗大以及搭接表面质量差，因此针对激光熔覆技术在汽轮机叶片上的应用特点，重新设计探索汽轮机叶片的制造流程，合理安排激光熔覆工序十分重要。

发明内容专利目的改善效果技术方案发明内容专利目的《一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺》的目的是提供一种有利于保证叶片加工制造精度、熔覆变形量相对较小、刀具损耗合理的一种汽轮机叶片加工工艺。

技术方案《一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺》其特征在于：其包括以下工艺流程：（1）制坯，将原料通过镦粗、叶根压颈及叶身拔长等步骤将原材料按照叶片形状分配，制成坯料；（2）模锻成型，将所述坯料锻造至接近叶片形状的叶片锻件；（3）热处理，对所述模锻成型后的叶片锻件通过热处理至性能满足要求；（4）粗铣毛坯型面及铣激光熔覆槽，通过铣加工去除一定锻件余量，并将所述激光熔覆槽加工至公差范围内；（5）在所述激光熔覆槽内激光熔覆司太立合金；（6）校正，采用压力机对熔覆后的叶片进行校正；（7）探伤，对司太立合金激光熔覆区域进行射线及渗透探伤；（8）补焊，对所述熔覆区域不合格的叶片进行氩弧焊补焊；（9）去应力热处理，去除激光熔覆、校正及补焊所产生的残余应力；改善效果采用《一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺》工艺后，汽轮机叶片的激光熔覆变形量可以控制在合理范围内，即可以防止校正开裂、能保证叶片加工尺寸精度的要求，又可以保证司太立合金的熔覆质量，且刀具磨损也可以控制在一个合理范围内。

权利要求权利要求1.《一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺》其特征在于：其包括以下工艺流程：（1）制坯，将原料通过镦粗、叶根压颈及叶身拔长等步骤将原材料按照叶片形状分配，制成坯料；（2）模锻成型，将所述坯料锻造至接近叶片形状的叶片锻件；（3）热处理，对所述模锻成型后的叶片锻件通过热处理至性能满足要求；（4）粗铣毛坯型面及铣激光熔覆槽，通过铣加工去除一定锻件余量，并将所述激光熔覆槽加工至公差范围内；（5）在所述激光熔覆槽内激光熔覆司太立合金；（6）校正，采用压力机对熔覆后的叶片进行校正；（7）探伤，对司太立合金激光熔覆区域进行射线及渗透探伤；（8）补焊，对所述熔覆区域不合格的叶片进行氩弧焊补焊；（9）去应力热处理，去除激光熔覆、校正及补焊所产生的残余应力；实施方式实施方式一种使用0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料的汽轮机末级叶片，其加工工艺如下：（1）制坯：将原料通过镦粗、叶根压颈及叶身拔长、叶顶搭子成型及叶冠压颈、叶身拔长及凸台成形、叶身前端方坯成型、叶根压扁步骤将原材料按照叶片形状分配；（2）模锻成型：经过2~5火次将坯料锻造至接近叶片形状，叶片单边余量3毫米；（3）热处理，叶片锻件依次经过固溶、调整、时效热处理工艺使叶片性能满足要求；（4）粗铣毛坯型面及铣激光熔覆槽：通过铣加工将叶片加工至背弧型面及内弧型面保留2毫米余量，并将熔覆槽尺寸铣加工到公差范围内；（5）激光熔覆，将司太立合金熔覆于激光熔覆槽内，直至司太立合金层高于最终叶片尺寸1