任维彬, 董世运, 徐滨士, 闫世兴, 方金祥

(装甲兵工程学院 装备再制造技术国防科技重点实验室，北京 100072)

FV520(B)钢叶片激光再制造动态形变规律及试验优化

任维彬, 董世运, 徐滨士, 闫世兴, 方金祥

(装甲兵工程学院 装备再制造技术国防科技重点实验室，北京 100072)

针对体积损伤压缩机叶片的激光再制造成形形变控制难题，采用有限单元 “生死”控制方法，模拟脉冲激光优化工艺下成形过程，获取成形形变动态历程及规律，优化了脉冲激光成形工艺并采用IPG光纤激光再制造系统开展了叶轮激光再制造成形试验. 采用PowerScan II型蓝光三维反求测量仪精确测量了再制造成形形变尺寸，验证了有限元分析结论的正确性. 试验结果表明：增加首末两成形层之间时间间隔，可控制整体形变在1 mm以内，热影响区形变控制在0.28～0.50 mm以内，经机械加工后尺寸误差精度不超过0.02 mm，角度误差精度不超过0.03°，验证了脉冲激光工艺的优化性，为叶片类部件再制造成形提供工艺参考.

激光再制造；FV520(B)钢；压缩机叶片；形变规律；试验优化

激光再制造的热累积效应作用于压缩机叶片非规则曲面薄壁时，将产生微小、离散的非线性形变，影响喉道宽度及叶边距等重要性能指标，引发叶轮偏转及喘振等运行异常，严重影响机组整体运行的稳定性及可靠性[1]. 已有研究主要通过成形路径规划、成形前预热、成形后热处理以及成形后形状矫正的方式实现形变的控制[2-8]，但都存在一定局限性. 例如：路径规划在薄壁结构的成形中难以实现；……