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1、10申请公布号CN102021560A43申请公布日20110420CN102021560ACN102021560A21申请号200910187398322申请日20090917C23C24/10200601C22C19/07200601C22C30/0020060171申请人沈阳大陆激光技术有限公司地址110136辽宁省沈阳市沈北新区道义经济开发区沈北路29号72发明人周云龙刘豫陈江74专利代理机构沈阳亚泰专利商标代理有限公司21107代理人韩辉54发明名称采用激光熔覆修复循环硫化床水冷壁的方法57摘要一种采用激光熔覆修复循环硫化床水冷壁的方法，其特点是激光熔覆时先用工装卡住该水冷壁的一个圆。
2、弧面所在的管子，保证该管的平面度，熔覆一条后旋转工装再进行下一条熔覆，通过光头的往复运动和不断旋转管来完成整个圆弧面的熔覆，然后再用相同方法进行该水冷壁的下一个圆弧面的熔覆；熔覆中激光束沿着水冷壁纵向在圆弧面顶部来回运动，以光斑直径为4MM的光斑扫描辐射，激光束功率为600010000W，激光熔覆层厚度为0507MM；熔覆区所在水冷壁管内部通高压空气进行冷却；以重力送粉的方式依靠粉末自身的动能直接送入熔池。本发明具有适应性强、操作简便、热变形小、涂层与基材冶金结合的特点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN102021574A1/1页21一。
3、种采用激光熔覆修复循环硫化床水冷壁的方法，包括有表面打磨、激光熔覆、磨修、检测步骤，其特征在于1在激光熔覆过程中，以待修复循环硫化床水冷壁的一个圆弧面为一个熔覆区来进行熔覆作业，即先用工装卡住该待修复循环硫化床水冷壁的一个圆弧面所在的管子以保证该管的平面度，熔覆一条后旋转工装再进行下一条熔覆，通过光头的往复运动和不断旋转管来完成整个圆弧面的熔覆，然后再用相同方法进行待修复循环硫化床水冷壁的下一个圆弧面的熔覆；2在激光熔覆过程中，激光束沿着水冷壁纵向在圆弧面顶部来回运动，以光斑直径为4MM的光斑扫描辐射，激光束功率为600010000W，激光熔覆层厚度为0507MM；3在激光熔覆过程中，熔覆区所。
4、在水冷壁管内部通高压空气进行冷却，及时带走残余热量，更加有效减小热影响；4激光熔覆送粉激光熔覆水冷壁用的钴基合金粉末的化学成分C1016，CR2834，NI25，W38，MN0205，SI1014，B002006，ZR005010，CE002006，CO余量；以重力送粉的方式依靠合金粉末自身的动能直接送入熔池。权利要求书CN102021560ACN102021574A1/3页3采用激光熔覆修复循环硫化床水冷壁的方法技术领域0001本发明涉及一种锅炉设备的失效部件修复方法，特别是涉及一种采用激光熔覆修复循环硫化床水冷壁的方法，属于IPC国际专利分类表中的C23C24/10200601I技术领域。。
5、背景技术0002石油化工用循环硫化床的水冷壁，所处位置在燃烧室下部四周；由于长期在高温下工作及燃料和飞灰在一，二次风的作用下对管道外壁的磨损，以及硫的腐蚀，常常造成水冷壁在工作过程中造成漏水，迫使锅炉停产，对用户经济造成损失，对生产计划造成影响。0003为了延长水冷壁的使用寿命，现阶段常常采用的在水冷壁管壁上采用喷涂来防止磨损和腐蚀。主要机理是涂层在高温下会生成致密、坚硬、化学稳定性更高的氧化层，这个氧化层与基体的结合很牢固；涂层的硬度比基体的硬度更大，但缺点是在工作过程中喷涂层会脱落而使保护失效。还有一种方法是在水冷壁表面堆焊高硬度堆焊层，优点是不会因为局部焊层脱落而失效，缺点是大面积堆焊由。
6、于热影响很大往往会造成水冷壁变形影响安装。0004因此，选择适当的石油化工用循环硫化床的水冷壁修复方法，保证修复后水冷壁热变形小、涂层与基材冶金结合好是当前亟待解决的课题。0005激光熔覆修复技术作为一种先进的再制造技术，近年来得到了迅速推广和广泛应用。0006激光熔覆成型技术利用高能量激光束聚集能量极高的特点，瞬间将在基材表面预置或与激光同步自动送置的、具有特殊物理、化学或力学性能的合金粉末完全熔化，同时基材部分熔化，形成一种新的复合型材料，激光束扫描后快速凝固，获得与基体冶金结合的致密覆层，以达到恢复几何尺寸和表面强化的目的。0007目前，关于利用激光熔覆工艺进行设备部件修复的专利和报道很。
7、多例如，0008公开号为CN101109083的中国发明专利申请给出的发动机曲轴激光熔覆修复工艺，是按以下步骤进行A在室温对曲轴表面进行除油除锈处理；B选用DLHLT10000型CO2激光器，工作台为数控机床，利用激光器自动送粉装置把铁基或镍基自熔合金粉末送入熔池，在曲轴表面进行激光熔覆修复和强化；工艺参数为熔覆功率P1000W10000W；光斑直径D2MM20MM；扫描速度V2002000MM/MIN；搭接率2040。0009公开号为CN101204757的中国发明专利申请给出的一种薄壁圆筒件的激光熔覆工艺，其工艺参数是熔池尺寸直径为25MM、扫描速度是1540MM/S，功率20005000。
8、W；按螺旋线进行熔覆；其特征在于每条螺旋线的始点按圆周分区交替进行，区域顺序保持尽量大的夹角。0010公开号为CN101100746的中国发明专利申请给出的渗碳类重载齿类件齿面说明书CN102021560ACN102021574A2/3页4激光熔覆粉末材料及修复方法，该粉末材料包括以下质量百分数的物质080110C，750900MN，090130CR，020035MO，200350B，250350SI，杂质P006，杂质S004，其余未FE；粉末粒度为140目260目。激光熔覆单位时间作用能量密度为10108W/M2109W/M2。0011现有技术给出的上述技术方案虽能利用激光熔覆工艺对部分设。
9、备部件进行修复，并通过配制适当的熔覆材料克服了激光熔层存在的裂纹、气孔和微观结构不均匀性的问题，取得一定的技术效果。但对其他特定的设备部件，尤其是在像水冷壁的特殊结构就是把许多根鳍片管沿纵向依次的焊接起来，组成一个整块的水冷壁受热面面积约为10M2M，整个面为半圆弧组成的波浪面，熔覆时必须保证光斑垂直照射在熔覆面上即熔覆工作区一直在水冷壁管顶部，现有的激光熔覆工艺已不能适应该项目的应用。0012经本申请人检索查证国内尚无先例，国外也没有见到相关报道，寻找出适当的采用激光熔覆的方式修复石油化工用循环硫化床的水冷壁，仍需所属领域的技术人员进一步作出创造性的研究工作。发明内容0013本发明的目的在于。
10、针对现有技术对水冷壁损伤失效修复难的课题，通过反复研究改进，给出了一种采用激光熔覆的方式修复循环硫化床水冷壁的方法，该修复方法采用激光熔覆工艺在水冷壁表面熔覆一层耐磨耐腐蚀涂层，由于激光熔覆是采用高能量激光束瞬间照射基材表面使熔覆材料与基材表面微熔而冶金结合，热影响非常小而且激光熔覆层与基材为冶金结合，不会出现脱落的情况。0014本发明给出的技术方案是这种采用激光熔覆修复循环硫化床水冷壁的方法，包括有表面打磨、激光熔覆、磨修、检测步骤，其特点是00151在激光熔覆过程中，以待修复循环硫化床水冷壁的一个圆弧面为一个熔覆区来进行熔覆作业，即先用工装卡住该待修复循环硫化床水冷壁的一个圆弧面所在的管子。
11、以保证该管的平面度，熔覆一条后旋转工装再进行下一条熔覆，通过光头的往复运动和不断旋转管来完成整个圆弧面的熔覆，然后再用相同方法进行待修复循环硫化床水冷壁的下一个圆弧面的熔覆；其中所述的工装是将原数控加工机的两侧顶尖换成直径略小于水冷壁管内径的空心圆柱，装卡时两侧圆柱顶入需熔覆的水冷壁管内，这样就保证了该管的平面度，两侧圆柱两侧都装有可调节卡具，用以卡住水冷壁使其能随加工机一起转动，圆柱的空心为连接水冷壁管内部冷却气体所用；00162在激光熔覆过程中，激光束沿着水冷壁纵向在圆弧面顶部来回运动，以光斑直径为4MM的光斑扫描辐射，激光束功率为600010000W，激光熔覆层厚度为0507MM；001。
12、73在激光熔覆过程中，熔覆区所在水冷壁管内部通高压空气进行冷却，及时带走残余热量，更加有效减小热影响；00184激光熔覆送粉激光熔覆水冷壁管用钴基合金粉末的化学成分重量计C1016，CR2834，NI25，W38，MN0205，SI1014，B002006，ZR005010，CE002006，CO余量；以重力送粉的方式依靠粉末自身的动能直接送入熔池，这样既可以简化工艺又可以提高粉说明书CN102021560ACN102021574A3/3页5末利用率，且对比送粉器同步送粉粉末利用率大大提高，又不存在直吹熔池的气体而形成能量损失降低熔覆效率。0019与现有技术相比，本发明的有益效果是适应性强、操。
13、作简便、热变形小、涂层与基材冶金结合。具体实施方式0020实施例1某硫化床水冷壁的修复工艺0021工艺步骤如下00221、熔覆前检测并记录00232、熔覆前将需要熔覆的面吹砂打磨，将氧化层清除干净00243、激光熔覆0025A、熔覆前用工装将水冷壁压紧，防止在熔覆过程中出现移动，其中所述工装是将原数控加工机的两侧顶尖换成直径略小于水冷壁管内径的空心圆柱，装卡时两侧圆柱顶入需熔覆的水冷壁管内保证该管的平面度，两侧圆柱两侧都装有可调节卡具，用以卡住水冷壁使其能随加工机一起转动，圆柱的空心为连接水冷壁管内部冷却气体所用；0026B、熔覆时工艺参数为熔池尺寸直径约4MM，深度约007MM，加热时间为002S，激光功率为8500W左右，激光扫描速度为30MM/S起光前先给待熔覆管内部通高压干燥空气；0027C、激光熔覆水冷壁管用钴基合金粉末，化学成分重量计C1016；CR2834；NI25；W38；MN0205；SI1014；B002006；ZR005010；CE002006；CO余量。00284、熔覆后对熔覆面进行吹砂打磨，表面高点用角磨打平00295、熔覆后检测并记录，不允许有裂纹、气孔、夹杂等缺陷。说明书CN102021560A。