【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机维修，特别是一种钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法。
技术介绍
1、为了减轻航空发动机重量，航空发动机低压压气机转子叶片一般采用钛合金制造，该叶片为超薄、异形曲面结构，长期工作在高温、高压联合作用的复杂工况下，在服役过程中钛合金压气机转子叶片叶尖会因为与机匣静子组合件的摩擦磨损而出现尺寸偏小，从而导致压气机转静子之间的间隙增加，从而影响发动机气动效率。在随后大修过程中为了保证压气机组件的气动效率，需对压气机叶片进行接长修复或更换新品。
2、为了实现对钛合金转子叶片叶尖的尺寸修复，需要从其材料和结构的特异性出发。从材料上，钛合金类的零件磨损修复，目前已有专利cn109338271a，提出采用等离子喷涂镍-铝粉末的方式对圆形止口进行修复，但该方法是在一定宽度的圆形零件表面进行涂层喷涂，熔镕粉末易于在该面上堆积附着。而针对薄壁异形曲面结构的叶尖，直接采用现有钛合金零件表面修复方法，无法实现叶尖材料的有效堆砌，也无法保证修复后的叶尖形成薄壁异性曲面结构，还无法保证钛合金叶尖使用过程中的强度要求，与静子机匣组件的配合要求。
3、从结构上，针对薄壁异性曲面结构的叶尖零件，一般采用激光熔覆或微束等离子弧焊技术进行接长修复。采用此两种方法进行修复时设备投入较大，为了满足修复后叶片型面要求，堆焊的材料较多，后续修型工作量大，难度高，且为了保证接长叶片质量，后续还需进行去应力热处理、酸洗一系列复杂的工序，接长效率较低，无法满足叶片批量修复要求。为此，专利cn202310292379.7提出采用超音速火
4、综上所述，现有的修复方式，要么只能考虑钛合金叶片叶尖的材料特性，而无法有效顾及修复后零件结构要求；要么只能考虑钛合金叶片叶尖的结构特性，而无法有效顾及修复是对钛合金材料的冲刷造成氧化、发蓝。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
3、一种钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，包括如下步骤：
4、1）打磨叶尖：将多余叶尖磨削去除；
5、2）叶尖清洗；用清洗剂去除叶片上的污染物；
6、 3）叶片保护：采用保护材料对不需要修复的叶身部位进行遮挡保护；由于等离子喷涂的冲刷力小，本专利技术不需要使用专有工装对叶片进行固定及叶片非喷涂区进行防护，在叶片叶身涂层沉积区域与非沉积区域之间不容易形成台阶；
7、4）叶尖粗化：对叶尖采用喷砂粗化，使得叶片叶尖的粗糙度达到5μm～7μm；叶片粗糙度在合适的范围内，有利于表面沉积堆积更多的喷涂粉末；
8、5）叶尖喷涂：采用等离子喷涂wc/cocrni粉末对叶片叶尖进行尺寸修复；等离子喷涂粉末的距离为：140mm～145mm；喷涂角度为45°～60°；wc/cocrni粉末粉末粒度为（10～20）μm；，wc/cocrni粉末流动性≥45g/50s；
9、进一步的，所述步骤2）中，采用碱基清洗剂，在超声波中对叶片进行清洗；清洗温度为50℃～70℃，清洗时间为：15min～30min；超声波结合碱基清洗，在合适的清洗温度下，有利于去除叶片表面的油性污染物，利于后续喷涂粉末堆砌在叶片的尖端处；
10、进一步的，所述步骤3）中，采用保护胶带，将叶片叶身部位进行缠绕，仅漏出叶片叶尖；本专利技术采用的保护胶带为耐高温胶带；
11、进一步的，所述步骤5）中，喷涂后，涂层的厚度为0.1mm～0.5mm；涂层的结合强度≥60mpa；涂层的显微硬度hv0.3为750～850；涂层550℃下的空冷热冲击性能≥600次；涂层厚度，结合强度，显微硬度和空冷热冲击性能达到要求后，有利于实现与钛合金叶片具备良好的匹配性能，确保修复后的叶尖能满足使用工况下的需求；
12、进一步的，所述步骤5）中，等离子喷涂过程中，采用的参数为：氩气流量为70～75nlpm；氢气流量为4～5 nlpm；电流为580a～600a；送粉速率为30 g/min～35g/min；本专利技术将氩气的流量，从常规的20～40 nlpm提高到70～75 nlpm，通过提高氩气流量来加快熔融粉末粒子飞行速度，有利于wc/cocrni粉末在薄壁异性曲面叶片的尖端处进行堆砌生长，同时制备的涂层氧化少、孔隙率低、结合强度高；
13、进一步的，所述步骤5）中，wc/cocrni粉末是将wc粉末与cocrni粉末经过混合后，加入去离子水、粘接剂混合球磨；球磨后经雾化造粒得到球形粉，球形粉经过真空烧结、破碎、筛分得到；本专利技术的wc/cocrni粉末采用特殊的工艺制备得到，cocrni粉末主要是为了增加与高温合金基体的热匹配性，wc则起到调整涂层硬度的作用，在二者共同作用下保证涂层在高温使用过程中的硬度要求，又不会出现与基体热匹配不一致而出现剥落。同时，通过控制粉末的选材和制备方式，从而实现调整粉末的粒度，为后续控制涂层粗糙度奠定基础；若修复后涂层的粗糙度较大或者较小，则叶片的气动性能会受到影响；此外球形粉经过真空烧结后，在高温下进一步提高球形粉的硬度，同时粘接剂在高温下烧失后可能在材料表面形成微观孔洞，增加材料比表面，使得修复粉末能够更好沉积。
14、进一步的，所述步骤5）中，制备wc/cocrni粉末时，wc粉末的重量份数为50～60份，粒度为15μm～45μm；cocrni粉末的重量份数为40～50份，粒度为15μm～45μm；制备wc/cocrni粉末时，wc粉末和cocrni粉末的重量分数和粒度选择，将会影响制备得到的wc/cocrni粉末的粒度，与钛合金材料的热匹配性能、结合强度，以及硬度、粗糙度等性能综合性能；
15、进一步的，按照重量份数，所述cocrni粉末包括18～21份铬、13～18份镍，其余为钴；
16、更进一步的技术方案是，所述粘接剂包括聚乙烯醇、聚异丁烯、聚乙酸乙烯酯中的一种或多种。本专利技术中，粘接剂选择聚合有机物粘接剂，原料粉末在有机聚合物的作用下相结合，并在真空烧结作用下，原料粉末形成流动度和粒度可控且符合要求的喷涂颗粒。
17、本专利技术具有以下优点：
18、1、喷涂后不需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤2）中，采用碱基清洗剂，在超声波中对叶片进行清洗；清洗温度为50℃～70℃，清洗时间为：15min～30min。
3.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤3）中，采用保护胶带，将叶片叶身部位进行缠绕，仅漏出叶片叶尖。
4.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤5）中，喷涂后，涂层的厚度为0.1mm～0.5mm；涂层的结合强度≥60MPa；涂层的显微硬度HV0.3为750～850；涂层550℃下的空冷热冲击性能≥600次。
5.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤5）中，等离子喷涂过程中，采用的参数为：氩气流量为70～75 NLPM；氢气流量为4～5NLPM；电流为580A～600A；送粉速率为30 g/min～35g/min。
6.根据权利要求1所述的钛合
7.根据权利要求6所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤5）中，制备WC/CoCrNi粉末时，WC粉末的重量份数为50～60份，粒度为15μm～45μm；CoCrNi粉末的重量份数为40～50份，粒度为15μm～45μm。
8.根据权利要求7所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：按照重量份数，所述CoCrNi粉末包括18～21份铬、13～18份镍，其余为钴。
9.根据权利要求6所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述粘接剂包括聚乙烯醇、聚异丁烯、聚乙酸乙烯酯中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤2）中，采用碱基清洗剂，在超声波中对叶片进行清洗；清洗温度为50℃～70℃，清洗时间为：15min～30min。
3.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤3）中，采用保护胶带，将叶片叶身部位进行缠绕，仅漏出叶片叶尖。
4.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤5）中，喷涂后，涂层的厚度为0.1mm～0.5mm；涂层的结合强度≥60mpa；涂层的显微硬度hv0.3为750～850；涂层550℃下的空冷热冲击性能≥600次。
5.根据权利要求1所述的钛合金转子叶片叶尖尺寸快速修复方法，其特征在于：所述步骤5）中，等离子喷涂过程中，采用的参数为：氩气流量为70～75 nlpm；氢气流量为4～5nlpm；电流为580...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊辰，郭双全，周群，陈凌翰，晁国涛，姚改成，闫波，张莉，
申请(专利权)人：国营川西机器厂，
类型：发明
国别省市：
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