[實用新型]一種用于汽輪機葉片進氣邊激光熔覆的坡口結構

有效

• 申請號: 201320887019.3
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203649666U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 張鐵磊;王烜烽
• 申請（專利權）人: 無錫透平葉片有限公司
• 主分類號: B23K33/00
• 分類號: B23K33/00;C23C24/10;F01D5/14
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧

技術領域

本實用新型涉及汽輪機葉片加工技術領域，尤其是涉及汽輪機葉片進氣邊激光熔覆領域，具體為一種用于汽輪機葉片進氣邊激光熔覆的坡口結構。

背景技術

汽輪機末級葉片在高速運轉過程中容易使葉片頂部進氣邊產生點蝕而失效，葉片抗水蝕能力直接影響到汽輪機葉片的使用壽命及機組的安全運行，傳統的汽輪機葉片采用釬焊司太立合金片貼合在進氣邊與一致的槽型上，來進行進氣邊強化，合金片厚度均勻，為0.8~1mm，然而進氣邊位置對耐水蝕性要求并不一致，在厚度相同的情況下進氣邊轉接處率先嚴重水蝕。

激光熔覆是目前較為先進的激光表面強化技術之一，熔覆金屬與母材為冶金結合，其強度高于傳統釬焊。但是，在激光熔覆時葉片葉冠鎖口會對熔覆產生干涉，同時葉片不同部位對耐水蝕要求也不僅相同，因此設計合理的激光熔覆坡口結構，對于提高激光熔覆質量、保證激光熔覆層厚度從而滿足不同部分耐水蝕性要求尤為重要。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供了一種用于汽輪機葉片進氣邊激光熔覆的坡口結構，其能有效避免激光熔覆時與葉冠鎖口的干涉，并且能保證最終加工后熔覆層從背弧至進氣邊逐漸增厚，確保葉片進氣邊附近激光熔覆層厚度滿足不同位置對耐水蝕性的要求。

其技術方案是這樣的，其特征在于：坡口位置沿汽輪機葉片進氣邊方向由葉片葉冠向葉根延伸，坡口截面為一由葉片背弧向葉片進氣邊傾斜的平滑圓弧曲面和進氣邊側面平滑過渡連接構成，所述進氣邊側面與葉片內弧型面垂直連接。

其進一步特征在于：

　　所述平滑圓弧曲面由圓弧面RA、圓弧面RB以及圓弧面RC依次平滑過渡連接構成，所述圓弧面RA、圓弧面RB以及圓弧面RC在葉片內弧型面的投影長度之和為坡口寬度a，所述圓弧面RA、圓弧面RB以及圓弧面RC在葉片進氣邊側面的投影長度以及所述進氣邊側面高度e之各為坡口高度d；

　　所述圓弧面RA的圓弧半徑為4～7mm,所述圓弧面RB的圓弧半徑為7.4～11mm，所述圓弧面RC的圓弧半徑為2.5～4mm；

　　所述坡口寬度a為9～11mm,?所述圓弧面RA在葉片內弧型面的投影長度b為?5.4～6.9mm，所述圓弧面RC在葉片內弧型面的投影長度c為0.5～1mm；

　　所述坡口高度d為7～9mm，所述圓弧面RB在葉片進氣邊側面的投影長度g為1.5～2.2mm，所述圓弧面RC在葉片氣邊側面的投影長度f為0.5～1.0mm，所述進氣邊側面高度e為2.4～3.5mm；

　　所述坡口長度為150～800mm；

　　所述進氣邊側面位置由葉片最終尺寸的進氣邊位置向進氣邊內側偏置1.5～2.0mm；

　　所述坡口位于葉根側的端部與葉根側母材采用圓弧半徑為20～30mm的圓弧過渡連接。

本實用新型用于汽輪機葉片進氣邊激光熔覆的坡口結構的有益效果在于：其坡口截面為一由葉片背弧向葉片進氣邊傾斜的平滑圓弧曲面和進氣邊側面平滑過渡連接構成，因而能夠有效避免葉片葉冠鎖口對激光熔覆的干涉，同時保證激光熔覆處母材底面平滑，確保熔覆后熔池底部不產生未熔合及裂紋等缺陷，從而保證激光熔覆質量；同時，其坡口的平滑圓弧曲面由三段圓弧面依次平滑過渡連接而成，并通過控制坡口寬度、高度及長度來滿足葉片進氣邊不同位置對耐水蝕性的要求，使得在進行激光熔覆時能夠根據葉片進氣邊不同位置的要求合理分配熔覆層厚度，從而保證葉片進氣邊的防水蝕性能，保證葉片的使用壽命，并確保汽輪機葉片的安全運行。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于汽輪機葉片進氣邊激光熔覆的坡口結構的截面示意圖；

　　圖2為本實用新型一種用于汽輪機葉片進氣邊激光熔覆的坡口結構在汽輪機葉片上的位置示意圖。

具體實施方式

見圖1和圖2，本實用新型一種用于汽輪機葉片進氣邊激光熔覆的坡口結構，其坡口位置沿汽輪機葉片進氣邊方向由葉片葉冠向葉根延伸，坡口截面為一由葉片背弧向葉片進氣邊傾斜的平滑圓弧曲面C和進氣邊側面A平滑過渡連接構成，進氣邊側面A與葉片內弧型面B垂直連接。圖2中，1為葉片葉冠鎖口位置，2為葉片進氣邊激光熔覆坡口，3為葉片進氣邊激光熔覆坡口位于葉根側的端部位置示意。

平滑圓弧曲面由圓弧面RA、圓弧面RB以及圓弧面RC依次平滑過渡連接構成，圓弧面RA、圓弧面RB以及圓弧曲面RC在葉片內弧型面的投影長度之和為坡口寬度a，圓弧面RA、圓弧面RB以及圓弧面RC在葉片進氣邊側面的投影長度以及進氣邊側面高度e之各為坡口高度d；