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激光熔覆技術(shù)在發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)的應(yīng)用
時間：2021-12-13 13:26 閱讀：3086 次
高價值部件被放在燃燒室后面，在這里部件不得不經(jīng)受熱氣體的極高溫度。熱氣體通道部件是由以鎳為基材的高溫超級合金制成。不過，超級合金的堅固性使得這種材料很難甚至不可能通過傳統(tǒng)的焊接工藝來修理。盡管現(xiàn)在有各種涂層技術(shù)可以用來修理和修復(fù)這些部件，但激光熔覆正成為首選的方法，原因在于其高度化的局部熱量輸入、廣泛可用的材料以及熱敏材料的可焊性被增強(qiáng)了。在過去的15年里，技術(shù)人員在修理渦輪部件時已經(jīng)越來越多地引入自動化的激光熔覆工藝，而不是手工的傳統(tǒng)焊接工藝，如鎢極氬弧焊（TIG）。實際上，工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)和航空發(fā)動機(jī)正是在驅(qū)動激光熔覆革新的應(yīng)用行業(yè)。下面介紹激光熔覆介紹在發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)的應(yīng)用。
目前航空發(fā)動機(jī)葉片大都采用鑄造鎳基高溫合金和定向凝固鎳基高溫合金來制造。鑄造鎳基高溫葉片和定向凝固葉片在生產(chǎn)過程中可能存在局部缺陷，如現(xiàn)縮松、縮孔等鑄造缺陷。德國Fraumhofer ILT 研究所對Ti-6Al-4V和Ti-17葉片進(jìn)行了激光修復(fù)并取得了成功。L.Sexton等人采用Inconel 625 和Rene 142鎳基高溫合金進(jìn)行激光熔覆修復(fù)葉片,指出激光熔覆層比TIG涂層具有較小的熱影響區(qū)和稀釋率,良好的微觀組織、較高的硬度和較低的氣孔率。L.shepeleva等通過試驗比較了葉片激光熔覆層和等離子體熔覆層的優(yōu)劣，指出激光熔覆層比等離子體熔覆層有更高的硬度，無裂紋和氣孔，良好的結(jié)合界面。1981年Rolls-Royce公司對RB211飛機(jī)發(fā)動機(jī)高壓葉片連鎖。GE公司已將激光熔覆技術(shù)用于航空發(fā)動機(jī)鎳基高溫合金葉片的修復(fù),并且獲得了很好的效果。
激光熔覆最大的優(yōu)點(diǎn)還不為眾人所知，那就是大幅提高了溫度敏感型材料比如超級合金和高碳鋼的可焊接性。TIG焊接會產(chǎn)生非常高的熱輸入，因此會導(dǎo)致更多的焊接缺陷比如裂縫。所以，在修理熱氣體通道部件時，通常不會選擇TIG。瑞豐光電激光專注十六年的研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)，憑借多年的激光設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗，產(chǎn)品技術(shù)成熟，產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新”的經(jīng)營理念，給客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
激光熔覆的第二個主要優(yōu)點(diǎn)是更高的幾何精確度；與傳統(tǒng)焊接工藝相比，會節(jié)省應(yīng)用的材料。與TIG焊接相比，激光熔覆能夠產(chǎn)生接近最終成形結(jié)構(gòu)、更干凈的表面處理，因此有更好的幾何學(xué)，更少的材料冗余。舉例來說，渦輪葉尖處需要6毫米的積層。激光熔覆在渦輪葉片邊上生成的焊接積層大約為0.3毫米，而TIG焊接會生成多達(dá)2毫米的冗余，因此會應(yīng)用更多的材料，接著還要去除這些材料，導(dǎo)致更多的精整加工工作和更多的人工。
以上就是激光熔覆技術(shù)在發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)的應(yīng)用，由于激光熔覆技術(shù)能產(chǎn)生較高的幾何精確度和更少的熱應(yīng)力，與傳統(tǒng)焊接工藝相比，它具有明顯的優(yōu)勢，已經(jīng)成為高價值部件修理的標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)的翻新將繼續(xù)引導(dǎo)創(chuàng)新技術(shù)，事實上激光熔覆就是為這一行業(yè)定制的解決方案。隨著越來越多的加工廠應(yīng)用這種技術(shù)，耐磨損、耐侵蝕或耐腐蝕的功能性涂層將得到廣泛應(yīng)用。豐富的經(jīng)驗和深入的應(yīng)用技術(shù)仍將是成功操作激光熔覆系統(tǒng)的關(guān)鍵。
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激光熔覆最大的優(yōu)點(diǎn)還不為眾人所知，那就是大幅提高了溫度敏感型材料比如超級合金和高碳鋼的可焊接性。TIG焊接會產(chǎn)生非常高的熱輸入，因此會導(dǎo)致更多的焊接缺陷比如裂縫。所以，在修理熱氣體通道部件時，通常不會選擇TIG。瑞豐光電激光專注十六年的研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)，憑借多年的激光設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗，產(chǎn)品技術(shù)成熟，產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新”的經(jīng)營理念，給客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。
激光熔覆的第二個主要優(yōu)點(diǎn)是更高的幾何精確度；與傳統(tǒng)焊接工藝相比，會節(jié)省應(yīng)用的材料。與TIG焊接相比，激光熔覆能夠產(chǎn)生接近最終成形結(jié)構(gòu)、更干凈的表面處理，因此有更好的幾何學(xué)，更少的材料冗余。舉例來說，渦輪葉尖處需要6毫米的積層。激光熔覆在渦輪葉片邊上生成的焊接積層大約為0.3毫米，而TIG焊接會生成多達(dá)2毫米的冗余，因此會應(yīng)用更多的材料，接著還要去除這些材料，導(dǎo)致更多的精整加工工作和更多的人工。
以上就是激光熔覆技術(shù)在發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)的應(yīng)用，由于激光熔覆技術(shù)能產(chǎn)生較高的幾何精確度和更少的熱應(yīng)力，與傳統(tǒng)焊接工藝相比，它具有明顯的優(yōu)勢，已經(jīng)成為高價值部件修理的標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)的翻新將繼續(xù)引導(dǎo)創(chuàng)新技術(shù)，事實上激光熔覆就是為這一行業(yè)定制的解決方案。隨著越來越多的加工廠應(yīng)用這種技術(shù)，耐磨損、耐侵蝕或耐腐蝕的功能性涂層將得到廣泛應(yīng)用。豐富的經(jīng)驗和深入的應(yīng)用技術(shù)仍將是成功操作激光熔覆系統(tǒng)的關(guān)鍵。
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