叶盘修复

  航空航天     |      2019-12-23 08:55:49
整体叶盘是航空发动机部件的关键部件,在使用过程中叶尖容易磨损,且叶片叶根两端易产生裂纹失效导致报废,用激光增材制造技术可以很好的控制变形,达到传统堆焊方式无法达到的修复精度。采用激光增材制造技术可以在短时间内实现整体叶盘的直接成型,可以在很大程序上节约成本和提高生产效率。

目前整体叶盘的制造方式采用锻造方式,锻造成本高、周期长,锻造成型的整体叶盘也会存在一些冶金缺陷。航空发动机整体叶盘的激光直接成型可以减少成本加快周期。航空发动机整体叶盘在使用过程中容易出现叶尖磨损、裂纹等缺陷。大多情况下,因无法修复而直接报废。航空发动机整体叶盘直接换新的成本十分昂贵,一件新品成本一般不低于一百万。整体叶盘激光再制造修复在国外已有成功案例,受国外技术壁垒,我国在整体叶片的激光再制造技术方面还鲜有成功应用。因此,开发整体叶盘的激光再制造技术是迫在眉睫待解决的技术问题。
激光熔覆金相检测达到检验要求,层厚合适、侧边成型良好、无冶金缺陷、组织均匀。
 
 
力学性能试样通过试验后进行单元件熔覆及样件熔覆修复。人为制作缺陷并通过激光熔格修复缺陷处。为保证熔覆后修型,需要保证一定厚度,并且扫描路径需要根据叶片形状进行设计。

通过单元件熔覆试验,确认了熔覆的可行性、工艺的稳定性、单元件叶片的熔覆效果,包括变形,有无缺陷,通过熔覆后的修型确认了加工余量、变形量等情况。

单元件(材料:钛合金)缺口熔覆效果

熔覆后进行检验无缺陷,最终结果达到项目验收标准。



样件叶片(材料:TC17)熔覆试验

 
 
整体叶盘(材料:GH4169镍基合金)熔覆效果