[發(fā)明專利]發(fā)動(dòng)機(jī)加力泵葉輪葉尖氣蝕的修復(fù)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711102307.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN109750287A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫巧云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 慈溪市帥吉文體用品有限公司
• 主分類號(hào): C23C24/10
• 分類號(hào): C23C24/10;C22F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出的一種發(fā)動(dòng)機(jī)加力泵葉輪葉尖氣蝕的修復(fù)方法該，旨在供一種修復(fù)區(qū)組織細(xì)小，抗氣蝕能力高的修復(fù)方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：首先用氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)銼打磨氣蝕坑，排除所有氣蝕缺陷；其次，設(shè)定激光波長(zhǎng)1070nm，激光功率500～600W，送粉量3～4g/min，光斑直徑1.5mm，掃描速度4mm/s，單層高度：0.5mm，搭接率：50％的工藝參數(shù)，采用同步送粉的激光熔覆方法對(duì)氣蝕坑缺陷進(jìn)行修復(fù)；然后用手工打磨對(duì)激光熔覆修復(fù)后的葉輪型面打磨修型；再設(shè)定激光波長(zhǎng)為1064nm，激光能量為7～8J，光斑直徑為4～5mm，激光脈沖寬度為10ns的工藝參數(shù)，用激光沖擊強(qiáng)化方法對(duì)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行雙面強(qiáng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件維修領(lǐng)域，主要應(yīng)用于加力泵葉輪葉尖氣蝕坑的修復(fù)方法。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)加力泵葉輪以(2.7～3.0)萬轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)，葉片葉尖表面由于空泡腐蝕的作用下出現(xiàn)大量的氣蝕坑而報(bào)廢。目前通常采用的方法是采用焊接的方法將氣蝕坑填充修復(fù)，然后再次使用，這種方法的缺點(diǎn)是葉輪的抗氣蝕能力仍然沒有得到有效提高。如果采用表面涂覆抗氣蝕的涂層，由于葉輪轉(zhuǎn)速特別高，容易在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中造成表面涂層的局部剝落而使發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障。

隨著激光沖擊強(qiáng)化的不斷發(fā)展，在提高零件壽命方面發(fā)揮了重要的作用。激光沖擊強(qiáng)化是一項(xiàng)先進(jìn)綠色的表面處理技術(shù)，具有高效、清潔、低耗、超快的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)激光沖擊波強(qiáng)化后，材料的拉伸性能、疲勞性能、摩擦磨損性能以及抗腐蝕性能等，在很大程度上都得以提高?；诩す鉀_擊強(qiáng)化的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在提高葉輪氣蝕能力方面將發(fā)揮重要的作用，國(guó)內(nèi)外并沒有公開報(bào)道利用激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)來修復(fù)航空發(fā)動(dòng)加力泵葉輪的相關(guān)資料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種修復(fù)區(qū)組織細(xì)小，抗氣蝕能力高，能夠有效修復(fù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力泵葉輪葉尖氣蝕的方法。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達(dá)到，一種發(fā)動(dòng)機(jī)加力泵葉輪葉尖氣蝕的修復(fù)方法，其特征在于包括如下步驟：采用打磨去除氣蝕坑→激光熔覆修復(fù)氣蝕坑→打磨修型→激光沖擊強(qiáng)化修復(fù)區(qū)域的修復(fù)流程；首先用氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)銼打磨氣蝕坑，排除所有氣蝕缺陷；其次，采用同步送粉的激光熔覆方法對(duì)氣蝕坑缺陷進(jìn)行修復(fù)，工藝參數(shù)采用：激光器波長(zhǎng)1070nm，激光功率500～600W，送粉量3～4g/min，光斑直徑1.5mm，掃描速度4mm/s，熔覆的單層高度：0.5mm，搭接率：50％；用粉末粒度45～105μm的TC4鈦合金球形粉末；然后采用手工打磨的方法，對(duì)激光熔覆修復(fù)后的葉輪型面打磨修型進(jìn)行恢復(fù)；再采用激光沖擊強(qiáng)化方法對(duì)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行雙面強(qiáng)化，工藝參數(shù)為：激光器波長(zhǎng)為1064nm，激光能量為7～8J，光斑直徑為4～5mm，激光脈沖寬度為10ns的工藝參數(shù)，采用圓形光斑搭接，搭接率50％，約束層采用水，吸收層采用黑色膠帶。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。

本發(fā)明采用打磨去除氣蝕坑→激光熔覆修復(fù)氣蝕坑→打磨修型→激光沖擊強(qiáng)化修復(fù)區(qū)域的修復(fù)流程，激光熔覆和激光沖擊強(qiáng)化修復(fù)后，修復(fù)區(qū)組織細(xì)小，在修復(fù)區(qū)域形成一層0.8～1.0mm后的殘余壓應(yīng)力層，顯著提高零件的抗氣蝕能力，葉輪壽命提高到2.0倍以上，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力泵葉輪大面積氣蝕坑的修復(fù)。

具體實(shí)施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。