一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于焊接技術領域，特別是設及一種高溫合金薄壁焊接機厘主體裂紋修復 方法。
【背景技術】
[0002] 高溫合金薄壁焊接機厘零件的結構，如圖1所示，由內環(huán)1、支板2和外環(huán)3經過焊 接和機械加工而成，在長時間工作后主體會出現(xiàn)裂紋缺陷，裂紋形狀不規(guī)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厘零件已經是經過最終機械加工完 的狀態(tài)，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，主體裂紋采用氣弧焊接的方法修復。但是，由于氣弧焊接輸入能量較大且不集中，會引 起零件焊接部位W及附近的較大的變形，不能滿足此種零件的修復需要。
[0003] 激光沉積是W原零件的損傷表面為載體，采用快速成型原理，W金屬粉末為填充 材料，通過激光對填充材料的逐層烙化堆積，來實現(xiàn)具有Ξ維形狀缺陷的零件的修復技術， 其優(yōu)點為：第一，高能密度激光作為能量源熱輸入小，修復區(qū)域的熱影響區(qū)小、變形??；第 二，修復區(qū)界面與主體零件為冶金結合，結合可靠；第Ξ，修復區(qū)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W進行復雜形狀零件的修復。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種高溫合金薄壁焊接機厘主體裂紋修復 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厘零件 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厘 零件的使用功能。 陽〇化]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案，一種高溫合金薄壁焊接機厘主體 裂紋修復方法，包括如下步驟：
[0006] 步驟一：缺陷清理，
[0007] 去除高溫合金薄壁焊接機厘的主體裂紋；
[0008] 步驟二：激光沉積，
[0009] 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；
[0010] 步驟Ξ:檢查激光沉積質量，
[0011] 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，貝U 返回執(zhí)行步驟一； 陽01引步驟四：局部熱處理，
[0013] 使用局部熱處理設備進行局部熱處理，消除修復殘余應力；
[0014] 步驟五：修磨修復部位。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：
[0016] 采用本發(fā)明的修復方法對使用后的高溫合金薄壁焊接機厘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厘零件的使用功能。
[0017] 采用本發(fā)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厘 零件修復后能夠創(chuàng)造價值為25萬元，按每年修復20臺計算，年創(chuàng)造價值約460萬元。
[0018] 本發(fā)明的修復方法可W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】
[0019] 圖1為高溫合金薄壁焊接機厘零件的結構示意圖；
[0020] 圖中：1-內環(huán)，2-支板，3-外環(huán)，4-裂紋易出現(xiàn)區(qū)域。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0022] 一種高溫合金薄壁焊接機厘主體裂紋修復方法，包括如下步驟：
[0023] 步驟一：缺陷清理，
[0024] 去除高溫合金薄壁焊接機厘的主體裂紋，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。 陽0巧]步驟二：激光沉積，
[00%] 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(shù)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。
[0027] 激光沉積參數(shù)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，運些工藝參數(shù)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(fā)明經過多次試驗獲得的激光沉積參數(shù)，見表1。
[0028] 表1 K4169材料激光沉積修復工藝參數(shù)
[0029]
[0030] 本實施例中，修復的零件主體材料為K4169,選用的填料為IN718合金粉末。激光 沉積修復工藝參數(shù)為：激光功率1400W，掃描速度5mm/s，送粉速率8g/min，搭接率42%，ΔZ 為 0. 5mm〇
[0031] 步驟Ξ:檢查激光沉積質量，
[0032] 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，貝U 返回執(zhí)行步驟一。
[0033] 步驟四：局部熱處理，
[0034] 使用局部熱處理設備，根據(jù)激光沉積面積的大小，采用不同直徑的仿形感應加熱 器進行局部熱處理，消除修復殘余應力；局部熱處理在充氣惰性氣體保護箱中進行，惰性氣 體保護箱配有氣氣自動充排系統(tǒng)和水氧凈化系統(tǒng)，水氧凈化低于2(K)ppm，可為修復零件局 部熱處理提供一個低水氧且氣氣保護的加工環(huán)境。
[0035] 步驟五：修磨修復部位，一股采用人工打磨的方法對激光沉積修復部位進行修磨 至與主體齊平。
【主權項】
1. 一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法，其特征在于，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(zhí)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。
【專利摘要】一種高溫合金薄壁焊接機匣主體裂紋修復方法，屬于焊接技術領域。本發(fā)明包括如下步驟：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(zhí)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。采用本發(fā)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。
【IPC分類】B23P6/04
【公開號】CN105312834
【申請?zhí)枴緾N201510726124
【發(fā)明人】李英, 曲伸, 李曉光, 楊澗石, 楊踴
【申請人】沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月30日