用于汽轮机低压末级叶片的激光处理工艺.pdf

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例并结合附图进行详细地说明：

本发明的用于汽轮机低压末级叶片的激光处理工艺，叶片1的被处理部位10在叶片进汽边的背弧处；激光处理工艺采用的激光处理装置(见图1)，包括激光器2、激光输出镜3及移动工作台4，其中，激光器2为横流CO₂多模激光器；激光输出镜3为焦距大于300mm、输出光束在焦点处呈矩形光斑30的积分聚焦镜，矩形光斑30的长边长度为30～35mm，短边长度为6～12mm。

本发明的用于汽轮机低压末级叶片的激光处理工艺按下列步骤进行：

(1)预处理步骤：清洁叶片1表面，在叶片被处理部位10均匀涂敷吸光涂料；

(2)激光处理步骤：要求激光器2输出激光束20的功率密度为10～15W/mm²；叶片1按矩形光斑30的短边的延长线方向移动，且移动速度需使叶片1被处理部位10表面的持续受激光作用时间为4～10秒。

(3)硬化处理步骤：将冷却至室温的叶片1送入温度为200～500℃的热处理炉中，保温1～10小时，然后出炉空冷却至室温。

表1为材料为马氏体或马氏体沉淀硬化不锈钢的汽轮机叶片采用本发明的用于汽轮机低压末级叶片的激光处理工艺的实施例：

表2为相应上述表1的实施例测得的汽轮机叶片进汽边背弧处的硬化数据：

经对实施例的检测数据分析，可以得到：采用本发明的用于汽轮机低压末级叶片的激光处理工艺，即采用输出焦距大于300mm、矩形积分聚焦光斑的横流CO₂多模激光器，对材料为马氏体或马氏体沉淀硬化不锈钢的汽轮机叶片进汽边背弧处实施激光处理，在叶片完成后续硬化处理后，可使被处理处表面硬度达Hv：500左右，硬化层深度(以大于Hv：400计)达3～10mm。硬化层宽度不窄于激光焦点处矩形光斑的长边的长度，在积分镜光斑尺寸的长边为30mm的情况下，无需搭接单道扫描，其硬化带宽度可达30～35mm。通过对叶片进汽边背弧处材料的硬化，可取代钎焊硬质合金片，使被处理叶片在具有良好的防水蚀性能的同时，根除硬质合金片脱落隐患，使叶片运行更安全、可靠。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。