[發明專利]一種損傷渦輪葉片修復后氣膜孔的修復方法

有效

• 申請號: 201711298960.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107999975B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 謝國印;梁養民;楊小君;吳曉鋒;王琦;李金聲;王穎;朱紅鋼
• 申請（專利權）人: 中國航發動力股份有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/70
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開一種損傷渦輪葉片修復后氣膜孔的修復方法，利用超快激光旋切逐層掃描方式去除多余涂層，該方法利用同軸相機進行定位和監控，調節單層加工時間、單層加工厚度、加工功率及百分比等參數加工，過程容易控制，不產生涂層的脫落、分層及出現涂層裂紋和基體裂紋等問題，也不會對基體產生熱影響區；修復精度高、過程可控、加工質量好，對基體無影響等。

技術領域

本發明屬于激光制孔技術領域，涉及一種損傷渦輪葉片修復后氣膜孔的修復方法。

背景技術

目前，航空發動機渦輪葉片損傷后，需要對原涂層進行去除，然后將損傷部位進行熔覆修復和加工，再對渦輪葉片進行涂層，完成渦輪葉片的修復。但是重新涂層可能將氣膜孔部分堵塞，造成渦輪葉片無法滿足使用要求。傳統的做法是利用外力將氣膜孔進行適當的擴孔，有可能造成涂層的脫落、分層，出現涂層裂紋和基體裂紋，同時也不利于孔徑的控制。

發明內容

針對以上問題，本發明目的在于提供一種損傷渦輪葉片修復后氣膜孔的修復方法，利用超快激光旋切逐層掃描方式去除多余涂層，過程容易控制，不產生涂層的脫落、分層及出現涂層裂紋和基體裂紋等問題，也不會對基體產生熱影響區。

為達到上述目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種損傷渦輪葉片修復后氣膜孔的修復方法，包括以下步驟：

步驟(1)、標定同軸相機顯示圖像上超快激光制孔的中心十字；

步驟(2)、測量超快激光焦點與同軸相機焦點的Z軸距離

首先打開激光快門調節Z軸坐標，查看試板上激光亮度，記錄激光最亮時Z軸坐標1；關閉激光快門再調節Z軸坐標，查看同軸相機顯示圖像清晰的清晰度，記錄圖像最清晰時Z軸坐標2，Z軸坐標1與坐標2的差值即為超快激光焦點與同軸相機焦點的Z軸距離；

步驟(3)、將激光頭移動至渦輪葉片上待修復氣膜孔的加工范圍內；

步驟(4)、調節同軸相機顯示圖像中心十字與待修復氣膜孔的中心位置重合；

調節機床坐標，以及同軸相機顯示圖像的圓的半徑，使圓與待修復氣膜孔的邊緣重合；

步驟(5)、調節機床Z軸坐標至同軸相機顯示圖像最清晰，通過Z軸距離補償確定激光束的焦點位置；

步驟(6)、利用超快激光對待修復氣膜孔進行修復

采用旋切逐層掃描制孔方式，進行圓環旋切修孔，進行多余涂層的去除，進而將待修復氣膜孔加工為滿足要求的氣膜孔；

步驟(7)、利用同軸相機實時監控超快激光的穿透情況，當光束將要消失時，關閉激光快門，完成孔的修復。

進一步，步驟(1)預先在試板上利用超快激光打一個孔，調整圖像上以十字中心為圓心的圓的半徑，以及圓的位置，將圓與孔的邊緣重合，完成超快激光制孔的中心十字的標定。

進一步，步驟(2)中同軸相機焦點與激光焦點在Z軸上的距離固定不變，待修復氣膜孔的修復時，調節激光頭機床坐標均通過觀察同軸相機完成。

進一步，步驟(3)中通過觀察同軸相機的顯示圖像，將激光頭移動至將待修復氣膜孔的加工范圍內。

進一步，步驟(6)中進行多余涂層的去除時，超快激光功率為20W～40W，功率輸出百分比60～80％。

進一步，步驟(6)中采用逐層掃描方式加工，加工尺寸為多余涂層厚度，分層加工至多余涂層全部去除。