涡轮封严盘篦齿激光熔覆修复工艺研究

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某航空发动机修理时,发现涡轮封严盘篦齿部位出现了磨损,为了延长涡轮封严盘的使用寿命,需要对涡轮封严盘篦齿进行修复,封严盘篦齿非常薄,篦齿边缘厚度只有0.2-0.3mm,采用氩弧焊易出现咬边、零件变形等问题,不能满足修复要求。激光熔覆修复技术具有能量密度集中,热输入量小等优点,对零件进行修复时,仅使工件表层很薄的金属熔化形成熔池,同时用同步送粉装置将金属粉末以一定的供粉速度送入熔池,激光束扫描后,在基材表面形成冶金结合的熔覆层,恢复零件的尺寸。本文探索激光熔覆修复工艺的具体参数和流程,采用激光熔覆工艺对GH4169合金涡轮封严盘篦齿磨损进行修复试验,结果表明:熔覆层和基体材料形成了良好的冶金结合,结合强度高,熔覆区微观组织优良,显微组织细小均匀,具有非常优异的力学性能和耐磨表面。根据试验结果,采用激光熔覆工艺方法对涡轮封严盘篦齿磨损进行修复。在激光熔覆过程中,首先不送金属粉,采用激光功率700W,光斑直径1.2mm,激光扫描速度10mm/s,涡轮盘旋转363°,将0.2-0.3mm厚的篦齿熔化使其厚度变化为0.5mm左右,然后将激光扫描速度设置为4mm/s,送粉速度8.3g/min,单层熔覆厚度0.1mm,共熔覆15层,使其修复高度≥1.5mm。对激光熔覆修复后的涡轮封严盘进行时效热处理消除应力。涡轮盘篦齿激光熔覆修复区域经机械加工后,外形尺寸符合图纸要求,荧光检查未发现裂纹等缺陷,激光熔覆修复结果理想。激光熔覆修复涡轮封严盘篦齿磨损工艺方法,可大大延长涡轮盘使用寿命。
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