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高性能单晶定向晶涡轮叶片的激光增材修复方法

2023-08-29 08:37:30

高性能涡轮叶片特别是航空发动机和燃气轮机维修和维护市场巨大,保守估计,目前每年已超过200亿美元。这其中,核心关键部件高温合金叶片的修复占了很大比例。激光增材制造技术在航空发动机及燃气轮机涡轮叶片的制造和修复领域具有广阔的应用前景。目前,激光增材制造技术已开始逐渐被GE、P&W和Rolls-Royce等国际航空发动机生产商接受并应用于各类叶片的修复和制造。但是,国内在这方面的研究还不够成熟,由于技术保密及技术封锁的原因,国内也很难直接获得用于叶片增材制造的设备及相关工艺,导致对于叶片的修复工艺难以达到修复要求。

主要目的在于提供一种高性能单晶定向晶涡轮叶片的激光增材修复方法,能够有效的解决单晶和定向晶镍基高温合金叶片修复过程中的开裂问题和无法得到连续定向生产组织的问题。

通过如下技术方案实现上述目的:一种高性能单晶定向晶涡轮叶片的激光增材修复方法,其包括以下步骤:

1)采用机械加工法去除待修复涡轮叶片的受损部分;

2)采用砂纸打磨待修复部分表面,再用丙酮清洗打磨后的待修复表面

3)通过夹具将待修复涡轮叶片固定于带冷却装置的基座上;

4)采用连续脉冲激光重熔待修复部位的表面,获得均匀细小取向一致的结晶组织;

5)采用激光增材制造工艺,对涡轮叶片进行逐层修复。

6)增材制造完成后,进行去应力热处理。


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