【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温合金叶片增材修复，具体涉及一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺。
技术介绍
1、高温合金叶片制造成本高昂且制造周期长，因其通常在高温、高压和强腐蚀的恶劣环境中工作，容易出现损伤或失效。叶片的裂纹、磨损、变形等损伤会影响发动机或涡轮机的安全性和可靠性，因此为保证设备平稳运行，运行叶片一旦判断缺陷存在便需进行更换，并因缺乏有效的高性能修复工艺而无法再次使用，导致资源浪费和高昂的更换成本。实现高温合金叶片的高性能修复可以延长其使用寿命、降低成本、节约资源、提高设备的利用率和运营效率。
2、受限于传统工艺的局限性，叶片的修复成本、修复质量以及合格率仍无法达到实际应用标准，而增材制造的引入为缺陷修复和缺损部位的再制造提供了一条有效的解决途径。但目前针对高温合金叶片的增材修复，仍面临诸如修复部分微观组织突变、修复材料和叶片材料微合金元素差异、修复件内部应力分布不均匀等问题，尤其是界面处微观组织和析出相分布不均的现象，极易在疲劳工况中因变形不均匀、应力集中等原因导致零部件的提前失效。因此亟需开发一套能实现修复界面高性能连接的修复工艺。
3、名称为“一种铝合金离心叶轮零件复合修复方法”的专利申请(公开号cn118272805a)公开了对于离心叶轮裂纹修复区的焊缝、热影响区和离心叶轮容易产生裂纹的排气边位置进行小能量激光冲击强化，其目的是提高铝合金离心叶轮零件修复区的抗裂纹和抗疲劳性能，并非立足于提高修复界面的连接强度。名称为“一种基于多维应力调控的高强铝合金激光增材修复方法”专利申请(公开
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供了一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺，通过在待修复区域预置激光冲击强化实现高温合金叶片修复界面微观组织的有效调控，实现对于交界层微观组织的改善。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺，包括以下步骤：
4、1)对叶片破损包含缺陷部分材料进行铣削去除，确保缺陷特征被完全移除；同时将铣削形成的凹坑侧壁加工至一定倾角，以确保后续激光冲击强化工艺的可实施性；
5、2)对步骤1)去除缺陷特征的叶片进行热处理，以消除待修复区域因机械加工导致的微观组织变化和加工硬化现象；
6、3)对步骤2)热处理叶片的待修复区域进行打磨处理，确保表面平整，并采用丙酮清洗表面污渍；
7、4)将步骤3)打磨处理叶片移至增材制造设备处，进行待修复区域增材修复，沉积至1-1.5mm高度时移出叶片；
8、5)对已修复部分顶面进行激光冲击强化，确保激光冲击强化影响层深度高于已沉积层高度；
9、6)对激光冲击强化后叶片进行烘干，清除表面水分，采用丙酮对激光冲击强化过后的待修复表面进行再次清洗；
10、7)将叶片移至增材制造设备处继续进行增材修复，重复步骤4)-步骤6)，沉积至高出基体表面后停止；
11、8)采用铣削去除高出基体表面的修复部分材料，打磨修复表面，使其表面粗糙度与基体一致，修复完成。
12、所述步骤1)中一定倾角为30°-60°。
13、所述步骤2)中热处理为：热处理温度为700-1200℃，热处理时间为1-16小时，根据实际效果调整热处理温度并增加热处理次数。
14、所述步骤3)中打磨处理采用精雕机配合200-2000目砂纸，逐步对凹坑表面进行打磨，直至表面无明显铣削痕迹。
15、所述步骤5)中激光冲击强化为：激光冲击能量为4-10j，光斑直径为2mm，重叠率为50％，采用水层作为约束层，同时在冲击面粘贴铝箔作为吸收层，冲击完成后去除表面铝箔。
16、所述步骤6)中烘干采用烘干机，烘干温度为300℃，烘干时间6h。
17、所述的一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺适用于重熔深度低于1.5mm的粉末床熔融工艺和激光送粉定向能量沉积工艺。
18、和现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
19、1、本专利技术在缺陷铣削去除叶片内部缺陷后，通过对高温合金叶片进行热处理，消除了因机械加工引入的近表面加工硬化效果，从而提升了后续激光冲击强化的影响层深度和效果。
20、2、本专利技术通过对界面层附近发生元素扩散的区域进行激光冲击强化，在界面层元素过渡区形成大量空位，使得修复过程中，修复界面处因空位含量的提升，元素扩散效果提升，从而促使交界面微观组织均匀化。
21、3、本专利技术通过对界面层附近发生元素扩散的区域进行激光冲击强化，在界面层元素过渡区预置入大量位错，使得在后续修复过程中产生的持续热影响下，依靠位错提供的大量形核点，界面层元素扩散区域得以产生大量弥散细小的析出相，从而有效抑制界面层附近区域的元素偏析问题，减少粗大析出相的形成概率，进一步改善界面层微观组织及力学性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤1)中一定倾角为30°-60°。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤2)中热处理为：热处理温度为700-1200℃，热处理时间为1-16小时，根据实际效果调整热处理温度并增加热处理次数。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤3)中打磨处理采用精雕机配合200-2000目砂纸，逐步对凹坑表面进行打磨，直至表面无明显铣削痕迹。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤5)中激光冲击强化为：激光冲击能量为4-10J，光斑直径为2mm，重叠率为50％，采用水层作为约束层，同时在冲击面粘贴铝箔作为吸收层，冲击完成后去除表面铝箔。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤6)中烘干采用烘干机，烘干温度为300℃，烘干时间6h。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺适用于重熔深度低
8.根据权利要求1-7任一项所述的工艺，其特征在于，一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺，选用GH3536高温合金叶片，修复材料选用GH4169高温合金粉末，采用电子书粉末床熔融作为增材修复工艺，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种改善增材修复界面的高温合金叶片增材制造修复工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤1)中一定倾角为30°-60°。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤2)中热处理为：热处理温度为700-1200℃，热处理时间为1-16小时，根据实际效果调整热处理温度并增加热处理次数。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤3)中打磨处理采用精雕机配合200-2000目砂纸，逐步对凹坑表面进行打磨，直至表面无明显铣削痕迹。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤5)中激光冲击强化为：激光冲击能量为4-10j，光斑直径为...
【专利技术属性】
技术研发人员：高振桓，聂丽萍，巩秀芳，王大勇，李金祺，高骥天，孙友贝，潘启达，常天行，黄科，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。