专利名称：一种激光修复核电海水泵轴的方法
技术领域：
本发明涉及一种修复方法，具体是一种采用激光技术修复核电生产领域中海水泵轴的方法，通过激光修复技术使修复后的水泵轴达到使用要求，延长其使用寿命。
背景技术：
现有核电站因用水量较大，大多建在海边，水泵是提取海水供应核电用水的一个重要部件，其中深水泵大多采用进口部件，技术上要求水泵使用寿命在4年以上，要耐磨损、耐海水腐蚀、耐泥沙冲刷。水泵是由壳体、叶轮、传动轴、密封器件等组成，是由电动设备带动水泵轴转动，使装在传动轴上的叶轮旋转，在壳体及密封件的封闭下，水从进水口被吸入从出水口被高压喷出，如有出现密封不好状态，水会从泵体内溢出，造成水泵内压力减少，达不到规定的供水要求。经常出现的问题就是水泵密封处腐蚀和磨损，水泵传动轴与壳体的密封，是水泵重要密封处之一，传动轴与壳体密封圈是接触式密封，密封圈容易更换， 且成本较低。而轴更换较难且成本较高，因核电机组投料运行周期较长，一般为12 18个月，而且要求水泵在整个周期内毫无故障不停机运行，故传动轴的修复显得尤为重要。目前常规的修复方式是热喷涂和堆焊方法，这两种方法修复易造成结合强度不够好，基材组织损伤，出现断轴现象，且修复后的机械性能可能下降，影响正常使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用激光技术修复核电海水泵轴的方法， 该方法能够使母材不受损伤，又能够使修复部位达到充分的冶金结合，既能够使修复部位组织致密，又能够提高使用寿命，通过激光熔覆材料可选性的特点，可减少海水对传动轴的腐蚀。本发明的激光修复核电海水泵轴的方法，其包括以下步骤
1)首先对待修复轴进行清洗，去除表面油污，对磨损部位进行尺寸检测；
2)结构探伤，机加工清除疲劳层；
3)将所有预熔覆部位的直角加工为斜角；
4)探伤、清洗；
5 )对预熔覆部位进行激光熔覆，其熔覆过程为首先熔覆一层镍基材料过渡层，再根据尺寸厚度，多次熔覆钴基合金工作层，并预留机加工余量； 6)机加工恢复尺寸、探伤。上述步骤2)疲劳层清除深度为0. 5 1. 5毫米。上述步骤3)斜角的角度最好大于45度。上述步骤5)中光纤激光器输出功率为2500瓦，移动速度6 10mm/S，送粉厚度 0. 3 0. 5mm。各层熔覆后表面必须清理干净。
核电站海水泵传动轴是核电站供水系统中的重要部件之一，本发明利用激光瞬间能量极高的特点将金属粉末及母材熔化，达到冶金结合且热影响区极小，既能够使母材不受损伤又能够使修复部位达到冶金结合，既能够使修复部位组织致密，又能够提高使用寿命，还可减少海水对传动轴的腐蚀，修复后表层硬度在HRC50左右。经试验，本发明延长了部件的使用寿命0. 5 1. 5倍。
具体实施例方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例
1)首先对待修复轴进行清洗，去除表面油污，对磨损部位进行尺寸检测。2)结构探伤，机加工清除疲劳层，疲劳层清除深度为0. 5 1. 5毫米。3)将所有预熔覆部位的直角加工为斜角，斜角的角度大于45度。4)探伤、清洗。5 )对预熔覆部位进行激光熔覆，其熔覆过程为首先熔覆一层镍基材料过渡层，再根据尺寸厚度，多次熔覆钴基合金工作层，并预留机加工余量。熔覆过程中，光纤激光器输出功率为2500瓦，移动速度6 lOmm/s，送粉厚度0. 3 0. 5mm，各层熔覆后表面必须清理干净。6)机加工恢复尺寸、探伤。表1是采用本发明的合金粉以激光熔覆修复不锈钢基层后与相同不锈钢的磨损数据对比，可见以本发明激光熔覆修复后的磨损量远小于同材料不锈钢的磨损量。
权利要求
1.一种激光修复核电海水泵轴的方法，其特征在于包括以下步骤1)首先对待修复轴进行清洗，去除表面油污，对磨损部位进行尺寸检测；2)结构探伤，机加工清除疲劳层；3)将所有预熔覆部位的直角加工为斜角；4)探伤、清洗；5 )对预熔覆部位进行激光熔覆，其熔覆过程为首先熔覆一层镍基材料过渡层，再根据尺寸厚度，多次熔覆钴基合金工作层，并预留机加工余量； 6)机加工恢复尺寸、探伤。
2.根据权利要求1所述的激光修复核电海水泵轴的方法，其特征在步骤2)疲劳层清除深度为0. 5 1. 5毫米。
3.根据权利要求1或2所述的激光修复核电海水泵轴的方法，其特征在步骤3)斜角的角度大于45度。
4.根据权利要求1或2所述的激光修复核电海水泵轴的方法，其特征在步骤5)中光纤激光器输出功率为2500瓦，移动速度6 lOmm/s，送粉厚度0. 3 0. 5mm。
5.根据权利要求1或2所述的激光修复核电海水泵轴的方法，其特征在步骤5)各层熔覆后表面必须清理干净。
全文摘要
本发明公开了一种激光修复核电海水泵轴的方法，首先对待修复轴进行清洗，去除表面油污，对磨损部位进行尺寸检测；对结构探伤，并机加工清除疲劳层；将所有预熔覆部位的直角加工为斜角；对预熔覆部位进行激光熔覆，首先熔覆一层镍基材料过渡层，再根据尺寸厚度，多次熔覆钴基合金工作层，并预留机加工余量；最后机加工恢复尺寸。本发明利用激光瞬间能量极高的特点将金属粉末及母材熔化，达到冶金结合且热影响区极小，既能够使母材不受损伤又能够使修复部位达到冶金结合，既能够使修复部位组织致密，又能够提高使用寿命，还可减少海水对传动轴的腐蚀，修复后表层硬度在HRC50左右。经试验，本发明延长了部件的使用寿命0.5～1.5倍。
文档编号C23C24/10GK102154642SQ20111005468
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者李光伟, 梁栋 申请人:江苏斯普瑞表面处理技术有限公司