[發(fā)明專(zhuān)利]一種汽輪機(jī)大厚度葉片進(jìn)汽邊激光硬化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910023227.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109750138B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟永杰;胡仁杰;湯先輝;王鵬浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 無(wú)錫透平葉片有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21D1/09
• 分類(lèi)號(hào): C21D1/09;C21D9/00
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發(fā)明公開(kāi)了一種汽輪機(jī)大厚度葉片進(jìn)汽邊激光硬化方法，其包括以下步驟：1)前處理，在對(duì)葉片進(jìn)行激光硬化前，先對(duì)葉片硬化區(qū)進(jìn)行除油、除塵，并刷飾吸光劑及吹干；2)激光硬化，按照要求尺寸對(duì)葉片背面進(jìn)行激光硬化，在背弧面硬化完成后立即對(duì)葉片內(nèi)弧進(jìn)行激光硬化，兩道硬化程序連續(xù)進(jìn)行；3)冷卻，將激光硬化后的葉片靜置冷卻；4)回火，將激光硬化后的葉片進(jìn)行回火熱處理；5)拋光，對(duì)回火后的葉片硬化區(qū)進(jìn)行拋光；6)硬度檢測(cè)。上述汽輪機(jī)大厚度葉片進(jìn)汽邊激光硬化方法采用背弧硬化加內(nèi)弧硬化的新工藝，能夠?qū)?nèi)背弧同時(shí)具有較大寬度尺寸的硬化區(qū)進(jìn)行激光硬化，滿足葉片的硬化要求，工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)葉片加工技術(shù)，尤其是涉及一種汽輪機(jī)大厚度葉片進(jìn)汽邊激光硬化方法。

背景技術(shù)

在汽輪機(jī)葉片生產(chǎn)過(guò)程中遇到了某種需要在材料為X12CrNiMoV葉片進(jìn)氣邊進(jìn)行激光硬化的產(chǎn)品。硬化區(qū)尺寸要求如下：請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，圖1是現(xiàn)有的一種汽輪機(jī)大厚度葉片的背弧硬化區(qū)域示意圖，圖2是現(xiàn)有的一種汽輪機(jī)大厚度葉片的內(nèi)弧硬化區(qū)域示意圖，圖1和圖2中A處為葉片進(jìn)氣邊頂點(diǎn)，D1為背弧硬化寬度，D1為內(nèi)弧硬化寬度，葉片進(jìn)氣邊頂點(diǎn)硬化區(qū)總長(zhǎng)度長(zhǎng)度自葉頂向下200mm，要求距離葉片葉頂20mm、90mm和160mm的Z1、Z2及Z3三個(gè)檔位背弧距離進(jìn)氣邊25mm區(qū)域?yàn)橛不瘏^(qū)，33mm區(qū)域?yàn)榉怯不瘏^(qū)；內(nèi)弧距離進(jìn)氣邊4mm區(qū)域?yàn)橛不瘏^(qū)，12mm區(qū)域?yàn)榉怯不瘏^(qū)(硬化區(qū)硬度≥400HV，非硬化區(qū)硬度＜350HV)。這種不僅對(duì)葉片背弧有嚴(yán)格的硬化區(qū)和非硬化區(qū)尺寸要求，同時(shí)，在內(nèi)弧面也有著相同的要求。對(duì)于這種葉片，使用常規(guī)的方法，在葉片背弧進(jìn)行激光硬化，葉片內(nèi)弧的硬化區(qū)尺寸無(wú)法滿足要求。尤其是對(duì)于一些進(jìn)氣邊硬化區(qū)域厚度較厚的葉片，這是因?yàn)檫M(jìn)氣邊較厚的葉片，由于自冷傳熱較快，導(dǎo)致內(nèi)弧無(wú)法淬硬或淬硬寬度不足，無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪機(jī)大厚度葉片進(jìn)汽邊激光硬化方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中汽輪機(jī)大厚度葉片硬化時(shí)僅在背弧進(jìn)行激光硬化無(wú)法滿足硬化要求的問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種汽輪機(jī)大厚度葉片進(jìn)汽邊激光硬化方法，其包括以下步驟：

1)前處理，在對(duì)葉片進(jìn)行激光硬化前，先對(duì)葉片硬化區(qū)進(jìn)行除油、除塵，并刷飾吸光劑及吹干，增加激光照射區(qū)域?qū)す饽芰康奈眨?/p>

2)激光硬化，按照要求尺寸對(duì)葉片背面進(jìn)行激光硬化，激光硬化時(shí)使用紅外測(cè)溫儀實(shí)時(shí)監(jiān)控硬化溫度，并根據(jù)測(cè)溫結(jié)果對(duì)輸入的激光功率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，確保整個(gè)過(guò)程中，光斑照射區(qū)域溫度均勻一致，沒(méi)有較大的波動(dòng)，在背弧面硬化完成后立即對(duì)葉片內(nèi)弧進(jìn)行激光硬化，兩道硬化程序連續(xù)進(jìn)行，中間不能間斷；

3)冷卻，將激光硬化后的葉片放置到扭轉(zhuǎn)架上靜置冷卻；

4)回火，將激光硬化后的葉片放置到臺(tái)式爐中進(jìn)行回火熱處理；

5)拋光，對(duì)回火后的葉片硬化區(qū)進(jìn)行拋光，去除氧化皮；

6)硬度檢測(cè)，對(duì)葉片進(jìn)行硬化檢測(cè)，檢測(cè)合格后到下一工序。

特別地，所述步驟2)中對(duì)葉片背面進(jìn)行激光硬化的速度為80mm/min～150mm/min，硬化溫度為1400℃～1800℃。

特別地，所述步驟2)中對(duì)葉片內(nèi)弧進(jìn)行激光硬化的速度為90mm/min～120mm/min，硬化溫度為1350℃～1700℃。

特別地，所述步驟4)中的回火熱處理的具體工藝為：溫度為250℃～290℃，保溫時(shí)間為70分鐘～100分鐘，升溫速率≦70℃/h，150℃以下裝爐，爐冷至160℃以下靜置空冷或爐冷。

特別地，所述步驟6)的檢測(cè)方法為：將經(jīng)過(guò)硬化后的葉片切割試樣，制備金相試樣并進(jìn)行腐蝕，在要求位置測(cè)量顯微硬度。