[發明專利]采用挖孔及激光增材修復泵葉輪蓋板的方法

有效

• 申請號: 202010000616.4
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN110977324B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 許磊;杜彥斌;李方忠;曹華軍
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學;重慶水泵廠有限責任公司;重慶大學
• 主分類號: B23P6/04
• 分類號: B23P6/04;B22F7/06;C23C24/10
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所(普通合伙) 13113
• 代理人: 張紅衛;劉麗麗

本發明提供一種采用挖孔及激光增材修復泵葉輪蓋板的方法：在蓋板上對應失效區域的位置鉆修復孔，單個修復孔的尺寸應大于所述裂紋寬度或者覆蓋掉塊區域，當修復孔為多個時，在蓋板周向上間隔分布；對修復孔進行激光熔覆增材，激光熔覆增材的厚度高出蓋板表面，留加工余量；對熔覆后位置進行加工使其滿足尺寸要求；著色探傷檢測，檢測修復區域是否存在裂紋，合格后交付使用。本發明，先去除失效區域的材料，再采用激光熔覆增材的方式進行修復，相當于在裂紋或者掉塊處形成加強結構，彌補裂紋或者掉塊造成的強度降低；使得修復后的蓋板及葉輪能夠滿足使用需求，并提高修復質量，降低企業的生產成本。

技術領域

本發明屬于金屬零部件再制造修復技術領域，涉及一種采用挖孔及激光增材修復泵葉輪蓋板的方法。

背景技術

泵設備廣泛運用石油、化工等領域，其泵葉輪是泵設備的重要組成部分，在惡劣的工況條件下，泵葉輪的蓋板常產生裂紋開裂或者掉塊失效。由于泵設備單臺價值量大，企業如若采用葉輪換新方式，不僅極大提高企業成本，而且由于備件需要重新組織生產或購買，嚴重耽誤企業生產，泵葉輪的殘余價值也不能充分利用，污染環境。因此損傷泵葉輪再制造修復具有較大的應用前景。

激光熔覆增材再制造技術是一種表面改性與修復技術，該技術可使喪失價值的損傷/廢舊零部件實現功能的恢復，繼續安全服役。該技術利用激光發射器發射高能光束，配合使用金屬粉末，經快速凝固，獲得與損傷/廢舊零部件基體產生冶金熔合的熔覆層，提高原零部件的耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等性能，實現零部件幾何尺寸與性能恢復。

因泵葉輪額定轉速高，葉輪蓋板損傷區域特殊、壁薄等特點造成激光增材工藝參數控制不易，修復質量難以保證等問題，如修復區域易出現裂紋等缺陷。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種采用挖孔及激光增材修復泵葉輪蓋板的方法，充分利用激光增材再制造復合工藝技術實現葉輪泵的功能恢復，并提高修復質量，降低企業的生產成本。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明技術方案如下：

一種采用挖孔及激光增材修復泵葉輪蓋板的方法，包括以下步驟，

a、將待處理的泵葉輪蓋板進行除銹和清潔；

b、測量蓋板上失效區域的尺寸，所述失效區域包括裂紋和/或掉塊區域；

c、在蓋板上對應失效區域的位置鉆修復孔，單個修復孔的尺寸應大于所述裂紋寬度或者覆蓋掉塊區域，當修復孔為多個時，在蓋板周向上間隔分布；

d、 對修復孔進行激光熔覆增材，激光熔覆增材的厚度高出蓋板表面，留加工余量；

e、對熔覆后位置進行加工使其滿足尺寸要求；

f、 著色探傷檢測，檢測修復區域是否存在裂紋，合格后交付使用。

本發明，先去除失效區域的材料，再采用激光熔覆增材的方式進行修復，相當于在裂紋或者掉塊處形成加強結構，彌補裂紋或者掉塊造成的強度降低；使得修復后的蓋板及葉輪能夠滿足使用需求，并提高修復質量，降低企業的生產成本。

可選地，所述修復孔應相對于蓋板中心對稱開設，并且相對稱的兩個修復孔尺寸相同。

可選地，在所述著色探傷檢測之后還對所述蓋板進行動平衡檢測，檢測合格后使用。

可選地，所述修復孔為貫穿蓋板厚度方向的通孔，在激光熔覆時，用擋板擋住修復孔的其中一端，從修復孔的另一端進行激光熔覆增材。

可選地，所述加工余量的范圍為0.3mm-0.8mm。

可選地，所述激光熔覆的粉末選用鎳基合金粉末，激光熔覆增材造前，對鎳基合金粉末進行真空干燥處理，并對挖修復孔區域打磨除銹及除氧化膜，然后用丙酮清洗烘干。