中国人民解放军装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室 朱学耕 董世运 徐滨士

叶片是航空发动机、汽轮机、风力发电机等的重要组成部件，在服役中通过高速旋转将风能、热能转化为电能、机械能，或者将电能转化为风能。由于叶片服役环境复杂，工作中主要承载巨大的离心力、热应力等交变载荷，加之叶片在高速旋转中与空气中的水、微粒等发生相互作用，使叶片易产生疲劳裂纹[1-2]与冲蚀磨损，甚至导致叶片断裂。由于叶片造价昂贵，更换成本太高，为使叶片处于良好的工作状态，需要用无损检测的手段对叶片进行定期检查，并对失效叶片进行再制造[3]修复，使其恢复或超越之前的性能要求。

叶片的损伤形式分析

（1）疲劳裂纹。汽轮机转子叶片数量多、形状不一，每一个叶片都处于高温、高压、高速运转的环境中，其叶根连接在叶轮上，承受着数十吨甚至上百吨的离心力、弯曲应力、振动应力和热冲击等载荷，在材料承受交变应力持续作用下，萌生出位错、滑移、相变等内部缺陷，并逐渐演化成为宏观裂纹[4]，裂纹在循环应力和腐蚀作用下扩展，最终会导致叶片断裂，使汽轮机无法正常工作，带来巨大的经济损失。

（2）冲蚀磨损。叶片在高速旋转时受空气中水与微小颗粒的冲击，表面材料发生磨损，易出现腐蚀坑并在此处应力集中，埋下隐患，影响叶片正常工作，是叶片在工作中失效的重要原因。

损伤叶片的再制造研究进展

目前，对损伤叶片的处理方式主要是更换与修复。……