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高涡叶片修复

高涡叶片修复

高压涡轮叶片作为关键热端部件是现代高性发动机最低寿命周期的决定性制约因素,在使用过程中由于叶尖微动磨损和疲劳裂纹导致报废。高涡叶片进气边也常出现烧损现象。常规弧焊手段热影响区大、变形不可控无法进行叶尖修复。采用激光熔覆增材制造技术可以精确修复叶尖磨损和疲劳裂纹。

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高压涡轮叶片作为关键热端部件是现代高性发动机最低寿命周期的决定性制约因素,在使用过程中由于叶尖微动磨损和疲劳裂纹导致报废。高涡叶片进气边也常出现烧损现象。常规弧焊手段热影响区大、变形不可控无法进行叶尖修复。采用激光熔覆增材制造技术可以精确修复叶尖磨损和疲劳裂纹。

>>工件介绍


     高压涡轮叶片作为关键热端部件,是现代高性发动机最低寿命周期的决定性制约因素。在使用过程中由于叶尖微动磨损和疲劳裂纹导致报废,高涡叶片进气边也常出现烧损现象。常规弧焊手段热影响区大、变形不可控无法进行叶尖修复。采用激光增材制造技术可精确修复叶尖磨损和疲劳裂纹。目前在国内,对航空发动机损伤热端部件的可修理性评估、修复工艺方法的选择和研究、部件修复后使用可靠性评定等方面,还缺乏系统基础研究,没有完整、可靠、可操作性强的修复技术标准,民航大型客机发动机受损的关键热端部件完全送到国外修理。


>>技术要求

一、高压涡轮叶片修复

    高压涡轮叶片在修复时由于易形成低熔点共晶相,易产生裂纹。叶片厚度不均匀,不同的部位热累积状态和温度梯度差异大,工艺窗口窄,需要精准的能量密度控制才能达到良好的成型效果。某牌号高压涡轮工作叶片可达到以下技术效果:
    1、叶尖最薄处达到0.3mm;
    2、“零”变形;
    3、组织致密,无微裂纹,气孔等缺陷;
    4、热影响区深度不大于200μm
    5、增材材料性能优于叶片基体,性能达到甚至超过原零件;



激光熔覆

定向晶高涡叶片叶尖修复工艺


二、铸造合金高涡叶片烧损

    镍基高温合金由于其具有良好的高温强度和耐腐蚀性能且在1000 ℃以下的发动机工作环境下能长期使用,被广泛应用于制造航空发动机的涡轮叶片和导向叶片。在航空发动机长期使用过程中,涡轮叶片受到磨损、冲击、高温燃气和冷热疲劳的作用可能会产生裂纹、磨损及腐蚀等损伤而导致大量叶片报废。


激光熔覆
左:高涡叶片进气边修复工艺   右:进气边烧损和叶尖接长激光增材制造修复成型效果


    进气边和叶尖激光熔覆增材制造成型后外观饱满,无宏观裂纹,无显微裂纹以及其它缺陷,叶片变形可控。

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