论文部分内容阅读
激光再制造技术是针对受损零件进行修复,使受损零件恢复的原来的形状尺寸和使用性能的技术。航空发动机构件因为工作环境恶劣,多采用难加工材料制成,零件的制造成本很高,更换新的零件需要大量的费用,从而为激光再制造提供了广阔的应用空间。本文针对航空发动机叶片在服役过程中产生的磨损、剥落、掉角等表面失效进行再制造工艺研究,以提高原来叶片的使用寿命。航空发动机叶片多采用镍基高温合金材料制造而成,本课题选用叶片常用材料镍基GH4169作为修复基体,镍基FGH95粉末作为修复粉末,进行单因素工艺试验,分别研究各个工艺参数对再制造件的影响。结合区作为基体和修复区的过渡区域,它的性能对再制造件的性能有着直接的影响,本文重点对结合区进行了研究,完成的主要工作有:(1)研究激光对材料的热作用及材料的凝固过程,使用有限元软件ANSYS对再制造过程进行数值模拟,分析工艺参数对再制造件温度场的影响,对工艺参数进行了初步筛选。(2)进行了单因素工艺试验,研究工艺参数对再制造件的外观质量的影响,对成形质量进行了初步分析。(3)对结合区进行金相分析,研究工艺参数对结合区形貌尺寸的影响,发现激光功率、扫描速度对结合区形貌尺寸影响较大,搭接率、送粉率影响较小。(4)对基体熔池内微观组织进行分析,研究工艺参数对熔池内晶体细化、微观疏松的影响,对熔池内微观组织的质量进行控制研究。(5)使用优化了的工艺参数进行再制造试验,并对再制造件进行力学性能测试,结果表明工艺参数合理。