汽輪機(jī)用高溫套筒及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種汽輪機(jī)用高溫套筒及其制造方法，適用于高參數(shù)汽輪機(jī)蒸汽調(diào)節(jié)閥門上使用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)汽輪機(jī)的大型化及高參數(shù)化趨勢，在高參數(shù)條件下使用的整體鑄造鈷基合金套筒越來越大。由于鈷基合金套筒毛坯采用離心澆鑄的方法獲得，受到制造能力的限制，獲得合格的大型整體鑄造鈷基合金越來越難，大型整體鑄造鈷基合金往往會(huì)出現(xiàn)組織疏松的缺陷，且制造周期長、成本高昂，影響到了高溫套筒的制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對整體鑄造鈷基合金套筒可能存在的組織疏松以及制造周期長、成本高的問題，而設(shè)制出一種能制造周期短，成本低，且強(qiáng)度大，可制造大直徑產(chǎn)品的汽輪機(jī)用高溫套筒及其制造方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:所述套筒采用等離子粉末堆焊(PTA)的方法在Cr-Mo耐熱鋼表面堆焊鈷基合金制造而成。
[0005]所述堆焊沒有厚度的限制。
[0006]所述的制造方法，包括步驟:
[0007](I)粗加工:套筒的長度留足夠的裝夾余量，其余尺寸留余量；
[0008](2)性能熱處理=Cr-Mo耐熱合金鋼調(diào)質(zhì)處理，淬火溫度為980°C _1030°C，在淬火油中冷卻；回火溫度為700°C _740°C，在空氣中自然冷卻至常溫。
[0009](3)半精加工:堆焊面案制造要求加工準(zhǔn)。
[0010](4)堆焊:采用等離子粉末堆焊(PTA)的方法堆焊鈷基合金粉末。
[0011](5)套筒的除應(yīng)力熱處理:將套筒置溫度600°C-700°C的環(huán)境中，爐冷至300°C，然后空冷至常溫。
[0012](6)精加工:按套筒的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行機(jī)加工至設(shè)計(jì)尺寸。
[0013]本發(fā)明的效果是:在零件功能面采用鈷基合金，利用了鈷基合金的熱穩(wěn)定性，耐磨性等性能，同時(shí)采用堆焊的方式，得到是致密的鈷基合金焊縫，保證了套筒的適用性能；集體材料采用了 Cr-Mo耐熱合金鋼，減少了昂貴的鈷基合金的使用，且由于焊接的準(zhǔn)備周期和生產(chǎn)周期短，即保證了零件的質(zhì)量，又降低了零件的制造成本，縮短了零件制造周期。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1。
[0015]本實(shí)施例描述的汽輪機(jī)用高溫套筒及其制造方法，采用2Crl2MoV耐熱合金鋼表面堆焊鈷基合金，該套筒的實(shí)現(xiàn)必須通過粉末等離子堆焊工藝來實(shí)現(xiàn)，該套筒的制造工藝，包括步驟:
[0016](I)粗加工:套筒的長度留20mm的裝夾余量，其余尺寸留3mm余量；
[0017](2)性能熱處理，零件垂直懸掛:2Crl2MoV耐熱合金鋼調(diào)質(zhì)處理，淬火溫度為1000C -1030°C，在淬火油中冷卻；回火溫度為720°C -740°C，在空氣中自然冷卻至常溫。
[0018](3)半精加工:堆焊面案制造要求加工準(zhǔn)。
[0019](4)堆焊:采用等離子粉末堆焊(PTA)的方法堆焊司太立6合金粉末:焊前預(yù)熱600°C;焊接參數(shù):轉(zhuǎn)移弧電壓20V-25V，轉(zhuǎn)移弧電流110A-160A，離子氣流量5L/min，送粉氣流量8L/min ;司太立6合金粉末送粉速度為50g/min。
[0020](5)套筒的除應(yīng)力熱處理:將套筒置溫度650°C -680°C的環(huán)境中，爐冷至300°C，然后空冷至常溫。
[0021](6)精加工:按套筒的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行機(jī)加工至設(shè)計(jì)尺寸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽輪機(jī)用高溫套筒，包括套筒主體，其特征在于:所述套筒主體采用Cr-M0耐熱合金鋼，在其表面設(shè)置堆焊鈷基合金功能面材料。2.一種如權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)用高溫套筒的制造方法，包括步驟: a)粗加工:套筒的長度留足夠的裝夾余量，其余尺寸留余量； b)性能熱處理=Cr-Mo耐熱合金鋼調(diào)質(zhì)處理，淬火溫度為980°C-1030°C，在淬火油中冷卻；回火溫度為700°C -740°C，在空氣中自然冷卻至常溫； c)半精加工:堆焊面案制造要求加工準(zhǔn)； d)堆焊:采用等離子粉末堆焊的方法堆焊鈷基合金粉末；e)套筒的除應(yīng)力熱處理:將套筒置溫度600°C_700°C的環(huán)境中，爐冷至300°C，然后空冷至常溫； f)精加工:按套筒的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行機(jī)加工至設(shè)計(jì)尺寸。
【專利摘要】本發(fā)明所設(shè)計(jì)的汽輪機(jī)用高溫套筒及其制造方法，在零件功能面采用鈷基合金，利用了鈷基合金的熱穩(wěn)定性，耐磨性等性能，同時(shí)采用堆焊的方式，得到是致密的鈷基合金焊縫，保證了套筒的適用性能；集體材料采用了Cr-Mo耐熱合金鋼，減少了昂貴的鈷基合金的使用，且由于焊接的準(zhǔn)備周期和生產(chǎn)周期短，即保證了零件的質(zhì)量，又降低了零件的制造成本，縮短了零件制造周期。
【IPC分類】B23K10/02, F01D17/10, B23P15/00
【公開號(hào)】CN105221190
【申請?zhí)枴緾N201510579761
【發(fā)明人】陸成虹, 董太寧, 吳禎祥, 謝龍, 樓東旭
【申請人】杭州汽輪機(jī)股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月11日