[发明专利]一种用于修复涡轮叶片叶尖裂纹的修复材料及其修复方法

摘要

本发明涉及航空发动机维修技术领域，具体涉及一种用于修复涡轮叶片叶尖裂纹的修复材料及其修复方法，所述修复材料为高强度抗氧化镍基高温合金粉末，采用惰性气氛感应预热激光熔覆技术修复高压涡轮工作叶片叶尖深裂纹部位，高压涡轮工作叶片材料为定向凝固镍基高温合金DZ125；修复流程为：去除涂层→叶尖深裂纹打磨→修复路径规划→惰性气氛感应预热→激光熔覆→手工打磨修外型→恢复涂层。本发明实现裂纹延伸至盖板的定向凝固高压涡轮工作叶片的修复，修复后X光和荧光探伤未发现裂纹，修复界面具有定向晶组织，修复后的高压涡轮工作叶片寿命可达到380小时以上，对促进航空技术的应用发展具有重要意义。

主权项

1.一种涡轮叶片叶尖裂纹的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.清洗去除涡轮叶片表面涂层；S2.通过机械打磨处理涡轮叶片，将涡轮叶片叶尖裂纹区域打磨成V型槽，V型槽的开口角度为50‑70°；S3.通过惰性气氛高频感应对涡轮叶片叶尖进行预热，预热温度为900‑1000℃；采用仿形铜合金空心管，内部通冷却水，铜线圈距离叶片周围4 mm，感应位置为盖板区域；S4.采用激光熔覆将修复材料沿涡轮叶片叶尖裂纹方向逐层堆积，所述激光熔覆的工艺参数为：扫描速度为3‑4mm/s，激光功率为130‑230W，激光光斑直径为1mm，送粉率2‑3g/min；所述步骤S4中，采用激光熔覆将熔覆材料沿涡轮叶片叶尖裂纹方向逐层堆积，单层高度为0.8mm；每层熔覆的激光功率从下往上依次递减20W；V字形开口的熔覆路径采用在高压涡轮工作叶片的厚度方向上从叶盆向叶背熔覆的方式，短路径逐层堆积，V字形开口熔覆完后再沿着叶尖型面逐层堆积以达到所需要的叶尖高度；S5.然后对叶尖进行打磨修复，涂覆涂层；所述修复材料为高强度抗氧化镍基高温合金粉末，由以下组分以质量百分比计组成：铬8.6‑10%，钴13‑15%，碳0.2‑0.25%，钼2.3‑2.7%，钨3.4‑4.1%，铝6‑6.3%，钽5.2‑6.2%，锆0.03‑0.05%，硼0.02‑0.05%，铼1.6‑2%，铪1.5‑2.7%，余量为镍；所述高强度抗氧化镍基高温合金粉末的粒径为‑100~+325目。