摘要：波音和空客飞机发动机起动机上的核心部件涡轮叶轮均为钛合金TC4材质，在使用过程中其轴承位会出现磨损超标情况，厂家推荐使用金属热喷涂钼的方法来修复。本文对涡轮叶轮进行热喷涂修复后的使用现状进行了分析，并提出用激光熔融沉积法来修复此类钛合金涡轮叶轮的可行性。

关键词：涡轮叶轮；热喷涂；激光熔融沉积法

Keywords：turbine wheel；thermal spraying；laser fusion deposition

1 涡轮叶轮简介

为便于说明，以波音737NG飞机使用的3505945系列起动机的涡轮叶轮为例，简要介绍其基本工作原理（见图1）。预载螺母将涡轮叶轮、密封动环、径向轴承、轴承衬套、中心齿轮等轴向固定在一起，预载弹簧给径向轴承施加预载力，整个组件固定在支撑壳体上，涡轮叶轮的材质为钛合金TC4，工作转速可达到50000rpm。涡轮叶轮将气体压力能转换为机械动能，常见的磨损处在与两个径向轴承内环过盈接触的位置（见图2）。

2 金属热喷涂修复后的涡轮叶轮的使用现状

对于涡轮叶轮轴承位磨损的情况，厂家推荐使用金属热喷涂钼的方法进行修复。实际生产过程中发现，使用金属热喷涂钼方法修复后的涡轮叶轮有一部分比较耐磨，单次可以使用较长时间，而另一部分则不耐磨，单次使用时间很短，无法满足生产需要。为此，对耐磨涂层和不耐磨涂层进行以下对比分析。

1）使用后的涂层情况对比分析

在相同载荷条件下，两种涂层使用后的磨损情况不尽相同（见图3），且两者修复后的在翼使用时间相差很多。从图3可以看出，耐磨涂层表面仅有局部的轻微磨损痕迹，其磨损处局部放大后也仅有比较轻微的接触腐蚀迹象，而不耐磨涂层整个轴承接触面几乎均出现了严重的磨损，甚至有剥落的跡象。……