[發明專利]一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法

在審

• 申請號: 201510726124.2
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105312834A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 李英;曲伸;李曉光;楊澗石;楊踴
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23P6/04
• 分類號: B23P6/04
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馮懿

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，特別是涉及一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法。

背景技術

高溫合金薄壁焊接機匣零件的結構，如圖1所示，由內環1、支板2和外環3經過焊接和機械加工而成，在長時間工作后主體會出現裂紋缺陷，裂紋形狀不規則且長度較長，需要通過修理恢復其使用功能。由于高溫合金薄壁焊接機匣零件已經是經過最終機械加工完的狀態，因此，要求修復后零件的變形量非常小，要保證零件安裝邊、孔等的裝配要求。一股地，主體裂紋采用氬弧焊接的方法修復。但是，由于氬弧焊接輸入能量較大且不集中，會引起零件焊接部位以及附近的較大的變形，不能滿足此種零件的修復需要。

激光沉積是以原零件的損傷表面為載體，采用快速成型原理，以金屬粉末為填充材料，通過激光對填充材料的逐層熔化堆積，來實現具有三維形狀缺陷的零件的修復技術，其優點為：第一，高能密度激光作為能量源熱輸入小，修復區域的熱影響區小、變形?。坏诙?，修復區界面與主體零件為冶金結合，結合可靠；第三，修復區域形狀和零件缺損形狀近凈成形修復，表面質量好，因此修復后僅需少量的打磨即可；第四，整個修復過程由計算機控制，自動化程度高，可以進行復雜形狀零件的修復。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法。該方法采用激光精密沉積和局部熱處理技術對使用后的高溫合金薄壁焊接機匣零件產生的主體裂紋進行修復，有效地控制了修復產生的變形，恢復了高溫合金薄壁焊接機匣零件的使用功能。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法，包括如下步驟：

步驟一：缺陷清理，

去除高溫合金薄壁焊接機匣的主體裂紋；

步驟二：激光沉積，

使用激光沉積修復設備對已經清理過的待修復部位進行激光沉積修復；

步驟三：檢查激光沉積質量，

采用X光射線檢查的方法檢查激光沉積修復部位是否存在裂紋，若存在裂紋，則返回執行步驟一；

步驟四：局部熱處理，

使用局部熱處理設備進行局部熱處理，消除修復殘余應力；

步驟五：修磨修復部位。

本發明的有益效果：

采用本發明的修復方法對使用后的高溫合金薄壁焊接機匣零件產生的主體裂紋進行修復，有效地控制了修復產生的變形，恢復了高溫合金薄壁焊接機匣零件的使用功能。

采用本發明的修復方法，單件修復成本約為2萬元，單件高溫合金薄壁焊接機匣零件修復后能夠創造價值為25萬元，按每年修復20臺計算，年創造價值約460萬元。

本發明的修復方法可以推廣到其它大型薄壁類結構零件產生的類似缺陷的修理工藝中，具有非常廣闊的應用推廣價值。

附圖說明

圖1為高溫合金薄壁焊接機匣零件的結構示意圖；

圖中：1-內環，2-支板，3-外環，4-裂紋易出現區域。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。

一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法，包括如下步驟：

步驟一：缺陷清理，

去除高溫合金薄壁焊接機匣的主體裂紋，在修復前應確保裂紋完全去除；為了兼顧修復工藝的實施，盡量減少修復變形，缺陷清理在保證裂紋完全去除的情況下，去除量要盡可能小而且過渡平緩。

步驟二：激光沉積，

使用激光沉積修復設備采用多次試驗獲得的激光沉積參數對已經清理過的待修復部位進行激光沉積修復，激光沉積修復后的高度要大于主體高度。

激光沉積參數包括激光功率、掃描速度、送粉速率、搭接率及Z軸單層行程(增量)ΔZ，這些工藝參數的變化會直接影響修復零件的尺寸特性和內部質量；評價激光沉積修復試樣的好壞主要從兩方面考慮：一是宏觀上，考察激光沉積修復試樣形狀、表面平整度、裂紋、變形等綜合特征；二是微觀上，考察顯微組織和缺陷特征及其對最終力學性能的影響。本發明經過多次試驗獲得的激光沉積參數，見表1。

表1K4169材料激光沉積修復工藝參數