K418合金叶片激光再制造Inconel718覆层匹配与强化
2020-01-16鲁耀钟雷卫宁任维彬
激光技术 2020年1期
关键词:界面
鲁耀钟,雷卫宁,2*,任维彬,徐 杰
(1.江苏理工学院 机械工程学院,常州 213000;2.江苏理工学院 江苏省先进材料设计与增材制造重点实验室,常州 213000)
引 言
转子叶片通常是航空航天领域及发电厂燃气轮机的关键零部件。K418合金作为一种常用的γ′相沉淀强化型镍基铸造合金,被广泛用于航空航天和汽车领域来制造各种涡轮盘及转子叶片,而伴随着其服役时间的增长通常会产生各种各样的损伤从而造成叶片的失效。由于叶片的制造成本较高,采用再制造技术来修复叶片具有重要的现实意义。
针对叶片损伤性失效问题,现多采用热输入小、稀释率低等诸多优点的激光熔覆技术对其进行修复,对此国内外研究学者开展了一系列基础研究,国内学者LU等人[1]利用同种材料激光熔覆来修复K418合金,但由于K418合金的塑性较低,属于难焊类高温合金[2],在利用激光修复时熔覆层极易产生开裂现象,成形效果不好。LUO等人[3]利用自配Ni-Cr-TiAl粉末作为熔覆材料对K418铸件进行涂层处理,得到了界面处冶金结合良好及硬度过渡平缓的熔覆层,但同时也存在热影响区晶粒组织粗化、Al和Ti元素非等量下降的现象。LIU等人[4]进行了K418高温合金和42CrMo钢的激光焊接试验,得到了具有较高强度且硬度分布均匀的焊接接头,但由于未形成穿透焊接接头,焊缝中有大量laves颗粒的存在,增大了接头裂纹萌生扩展的可能性。国外研究学者主要针对K418合金的成型方法,析出相控制及热疲劳行为做了大量的研究[5-13],而对K418叶片再制造修复的匹配性目前还鲜有报道。……
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