[发明专利]航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸修复方法

说明书

本发明涉及航空发动机装备修复方法领域，尤其是一种可以高效率、批量近净成型修复航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸的航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸修复方法，包括：a、将待修复的叶片的叶尖均打磨到相同的高度，然后将所有的叶片固定；b、将固定好叶片的叶片修复夹具固定设置在3D打印基板上；c、将所述3D打印基板放入3D打印成型舱内；d、模型切片以及赋予每一次打印参数；e、开始打印；f、对叶片的叶尖修复区进行抛光处理；g、将修复的叶片进行真空热处理；h、对打印修复的叶片进行手工抛光处理，并完成修复。本发明尤其适用于高效率、批量修复航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸的工艺之中。

技术领域

本发明涉及航空发动机装备修复方法领域，尤其是一种航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸修复方法。

背景技术

航空发动机的高压压气机转子叶片长期在每分钟高达14000转的工况下工作，属高转速、高应力部件。在服役过程中经常出现叶尖磨损故障，其中第5～8级叶片发生整级叶尖磨损。常规的方法是采用微弧等离子、氩弧焊等熔焊方法，叶片为三维曲面结构，因此采用微弧等离子、氩弧焊等熔焊方法存在如下问题：一、无法实现净近成形修复，修复时叶片边缘余量大，因此修复后需要采用磨加工和手工打磨修型的方法将多余的修复区进行打磨去除，打磨花费的时间是熔焊修复的十倍以上；二、每次只能修复单件叶片，每次修复前必须对单个叶片进行位置校准，修复效率低，每台发动机修复叶片数百件，难以满足修复需求；三、微弧等离子、氩弧焊等熔焊方法焊接过程中热输入量大，容易出现叶尖咬边、塌陷等焊接缺陷。目前尚无可以高效率、批量近净成型修复航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以高效率、批量近净成型修复航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸的航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸修复方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：航空发动机压气转子叶片叶尖三维尺寸修复方法，包括如下步骤：a、首先，将待修复的叶片的叶尖均打磨到相同的高度，然后依次将打磨好的叶片放入叶片修复夹具的卡槽上并将所有的叶片固定；b、将固定好叶片的叶片修复夹具固定设置在3D打印基板上，并且叶片的高度和3D打印基板四周的高度板的高度一致；c、将所述3D打印基板放入3D打印成型舱内，以叶片的叶尖作为打印基准面，加入GH4169粉末到成型舱，通过调整刮刀位置使得刮刀刚好和叶片的叶尖齐平；d、在叶尖修复区的模型建好后，将修复区模型的X、Y和Z尺寸同时放大，然后进行模型切片以及赋予每一次打印参数；e、将模型数据导入3D打印设备后，打开基板预热开关，当预热基板温度至80～100℃后开始打印；f、打印完后取下叶片，对叶片的叶尖修复区进行抛光处理；g、将修复的叶片进行真空热处理；h、对打印修复的叶片进行手工抛光处理，并完成修复。

进一步的是，步骤a中，利用叶片修复夹具上的弹簧装置夹持装置将叶片固定。

进一步的是，步骤d中，修复区模型的X、Y和Z尺寸同时放大0.3mm。

进一步的是，步骤e中，打印工艺参数为：激光功率200～260W。

进一步的是，步骤e中，打印工艺参数为：激光扫描速度900～1000mm/s。

进一步的是，步骤e中，打印工艺参数为：扫描间距0.1～0.12mm。

进一步的是，步骤e中，打印工艺参数为：铺粉层厚为30μm。

进一步的是，步骤e中，打印工艺参数为：打印过程中采用氩气保护。

进一步的是，步骤g中，热处理制度为：760℃～780℃的温度范围内处理2小时，以及620℃～640℃的温度范围内处理4小时。