一种高温合金涡轮叶片修复材料及其修复工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103243242103243242B(45)授权公告日2015.01.14(21)申请号201310170388.5B23K9/04(2006.01)(22)申请日2013.05.09审查员王仁娟(73)专利权人中国科学院金属研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人谢玉江王明生徐健韩旭(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.C22C19/05(2006.01)C22C30/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种高温合金涡轮叶片修复材料及其修复工艺(57)摘要本发明属于高温合金涡轮叶片修复再制造技术，具体为一种高温合金涡轮叶片修复材料及其修复工艺。微弧火花沉积修复材料由以下组分按重量百分比组成：Ni45%-60%,Co0%-25%,Cr10%-25%,Al5%-7%,Ta2%-8%,Re0-6%,Hf0-2%,Y0-1%,C0-0.1%,总重量为100%。将上述修复材料制成直径为2mm-6mm，长度20mm以上的圆棒，采用微弧火花沉积工艺需要修复的区域进行堆焊，堆焊工艺参数为功率100W-1500W，频率100-500HZ，加工过程在氩气保护或真空手套箱内进行，加工完成后，将修复部件放入真空炉内进行热处理，热处理制度：1150℃-1230℃固溶1-6小时，800-900℃时效4-20小时。本发明为涡轮叶片表面缺陷修复提供了新型修复材料及其修复工艺，使高γ'高温合金叶片采用高γ'高温合金修复材料进行修复成为可能，为高温合金叶片近、等强度修复提供了新的解决方案。CN103243242BCN10324BCN103243242B权利要求书1/1页1.一种高温合金涡轮叶片的修复工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）先采用真空冶炼方式获得所需成分的合金，然后再采用线切割的方式将修复材料制成直径为2mm-6mm，长度20mm以上的圆棒，采用微弧火花沉积工艺在需要修复的区域进行堆焊，堆焊工艺参数为功率100W-1500W，频率100-500Hz；（2）堆焊加工完成后，将修复部件放入真空炉内进行热处理，热处理制度：先在1150℃-1230℃固溶1-6小时，空冷至室温；再在800-900℃时效4-20小时，随炉冷却至室温；修复层无裂纹，修复层与叶片基体之间结合界面为冶金熔合，组织均匀，主要强化相为γ'；所述的高温合金涡轮叶片修复材料，按重量百分比计，Ni45%-60%,Co0%-25%,Cr10%-25%,Al5%-7%,Ta2%-8%,Re0-6%,Hf0-2%,Y0-1%,C0-0.1%,总重量为100%；该修复材料形成的修复层与高温合金涡轮叶片基体之间结合界面为冶金熔合，组织均匀，主要强化相为γ'。2.按照权利要求1所述的高温合金涡轮叶片的修复工艺，其特征在于，优选地，按重量百分比计，Ni50%-55%,Co10%-20%,Cr15%-25%,Al5.5%-6.5%,Ta4%-6%,Re2-4%,Hf0-1.5%,Y0.4-0.6%,C0.03-0.05%,总重量为100%。3.按照权利要求1所述的高温合金涡轮叶片的修复工艺，其特征在于：修复材料为沉淀硬化镍基高温合金，其是直径为2mm-6mm，长度20mm以上的圆棒。4.按照权利要求3所述的高温合金涡轮叶片的修复工艺，其特征在于：优选地，修复材料的长度为50-100mm。5.按照权利要求1所述的高温合金涡轮叶片的修复工艺，其特征在于，堆焊加工过程在氩气保护或真空手套箱内进行。6.按照权利要求1所述的高温合金涡轮叶片的修复工艺，其特征在于，优选地，堆焊工艺参数为功率400W-1000W，频率250-350Hz。7.按照权利要求1所述的高温合金涡轮叶片的修复工艺，其特征在于，优选地，热处理制度：先在1180℃-1200℃固溶2-4小时，空冷至室温；再在830-850℃时效8-12小时，随炉冷却至室温。2CN103243242B说明书1/5页一种高温合金涡轮叶片修复材料及其修复工艺技术领域[0001]本发明属于高温合金涡轮叶片修复再制造技术，具体为一种高温合金涡轮叶片修复材料及其修复工艺，它是高温合金涡轮叶片表面损伤微弧火花沉积显微焊接修复材料和工艺。背景技术[0002]Al、Ti是高强度镍基高温合金的主要沉淀强化元素，随着Al+Ti含量增加，合金中沉淀强化相γ′-Ni3(Al,Ti)体积百分数增加，合金的高温强度相应增加。现代高性能航空发动机和燃气轮机涡轮叶片制造主要采用高Al+Ti镍基高温合金。这些部件价格昂贵，如GE公司生产IN-738