[發明專利]一種大型風機主軸激光修復用合金粉末及激光修復方法

在審

• 申請號: 202011504724.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112725693A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 王曉飚;曹偉業
• 申請（專利權）人: 西安必盛激光科技有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/54;C23C24/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

本發明涉及一種激光修復方法及修復用合金粉末，具體涉及一種大型風機主軸激光修復方法及修復用合金粉末。本發明的目的是解決現有采用激光修復方法對風機主軸進行修復時存在高速服役環境中熔覆層易剝落、易產生回火色，采用高碳、高硼提升硬度易導致熔厚開裂，熔覆完使用者對工件進行回火處理會導致硬度下降的技術問題，提供一種大型風機主軸激光修復方法及修復用合金粉末。合金粉末作為涂層成分與基材接近無色差，熱變形小、組織致密、涂層與基材的結合力牢靠，熔厚不開裂，故服役中熔覆層不存在剝落的風險，回火后硬度符合行業標準，是一種與待修復基材成分接近且可焊性好的合金粉末，非常適用于對動輒成百上千萬的風機主軸的修復。

技術領域

本發明涉及一種激光修復方法及修復用合金粉末，具體涉及一種大型風機主軸激光修復用合金粉末及激光修復方法。

背景技術

利用25Cr2Ni4MoV鋼生產的軸流壓縮機、透平膨脹機等大型風機轉子的主軸被廣泛應用于天然氣、石油化工、電站、冶金等領域，主要起輸送清潔空氣、清潔煤氣、惰性氣體等氣體的作用。轉速在數千轉、重量在十萬噸甚至幾十萬噸的大型風機主軸常因服役期過長、異物拉傷、供油系統出現故障而引起主軸與軸瓦之間的嚴重磨損，導致風機主軸失效甚至是報廢。也有一些大型風機主軸嚴重磨損之后采用在主軸上安裝軸套、熱噴涂或等離子束熔覆的方式進行修復，但是，由于安裝軸套的加工周期長，熱噴涂的涂層與基材屬于物理結合，承壓、耐磨性不足，使用壽命短，而等離子束熔覆的熱輸出較大，熔覆過程中的應力變形難以控制等原因，上述三種修復技術已逐漸被淘汰，目前多采用激光修復的方法對風機主軸進行修復，但采用激光修復時存在如下幾方面的問題：

1、采用市面上流通的不銹鋼粉末進行修復，因不銹鋼的成分與基材成分之間巨大的差異性，導致風機主軸在高速服役環境中易出現熔覆層剝落，且由于不銹鋼涂層在最高溫度為300℃的環境中服役時易產生回火色，會給客戶帶來不必要的風險；

2、風機主軸修復之后一般要求熔覆厚度為5.0～6.0mm，硬度為230～290HB，使用不銹鋼合金粉末如果要達到此硬度范圍，一般需要高碳、高硼等焊接時易開裂的元素來提升硬度，這容易導致熔厚開裂的風險；

3、熔覆完使用者需要對工件進行機加和回火處理，且在熱處理制度一定的情況下，由于加工硬化的影響，機加后硬度提升，回火后硬度會下降，這將導致不符合驗收條件的情況出現。

發明內容

本發明的目的是解決現有采用激光修復方法對風機主軸進行修復時存在高速服役環境中熔覆層易剝落、易產生回火色，采用高碳、高硼提升硬度易導致熔厚開裂，熔覆完使用者對工件進行回火處理會導致硬度下降的技術問題，提供一種大型風機主軸激光修復用合金粉末及激光修復方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術解決方案如下：

本發明提供一種大型風機主軸激光修復用合金粉末，其特殊之處在于，包括以下組分的粉末：

C：0.15～0.18wt％；

Cr：1.0～2.0wt％；

Ni：3.0～4.0wt％；

Mo：0.2～0.5wt％；

Mn：0.0～0.5wt％；

Nb：0.05～0.08wt％；

V：0.08～0.12wt％；

B：0.4～0.7wt％；

Si：0.3～0.6wt％；

Fe為余量。

進一步地，所述各組分的粉末預先混合后采用抽真空氮氣霧化制粉方法制得。

進一步地，所制粉末粒徑為75～120微米。