一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107805806A(43)申请公布日2018.03.16(21)申请号201710900380.8(22)申请日2017.09.28(71)申请人中国航发动力股份有限公司地址710021陕西省西安市未央区徐家湾(72)发明人王辉明康文军朱红钢阮成勇耿军儒尉秧丰雷明李文涛(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)B23P6/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法(57)摘要本发明公开了一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，包括如下步骤：在惰性气氛保护箱中装夹涡轮盘，清理待修复篦齿，激光熔覆待修复篦齿，机械加工修复部位；清理待修复篦齿包括依次进行的基体预熔和送粉熔覆，其中，基体预熔采用激光器照射涡轮盘待修复篦齿使待修复篦齿基体发生熔化，送粉熔覆为通过送粉喷嘴侧向送粉方式，对涡轮盘待修复篦齿进行激光熔覆，该工艺方法可以使磨损的篦齿恢复至初始的几何形态和技术指标，能够再次使用。CN107805806ACN107805806A权利要求书1/1页1.一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在惰性气氛保护箱中装夹涡轮盘，2)清理待修复篦齿，3)激光熔覆待修复篦齿，4)机械加工修复部位；所述步骤3)包括依次进行的基体预熔和送粉熔覆，其中，基体预熔采用激光器照射涡轮盘待修复篦齿使待修复篦齿基体发生熔化，送粉熔覆为通过送粉喷嘴侧向送粉方式，对涡轮盘待修复篦齿进行激光熔覆。2.根据权利要求1所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，所述步骤1)将涡轮盘安装在可实现摆动、旋转的工作转台上，保证涡轮盘圆心和工作转台中心同轴。3.根据权利要求1所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，所述步骤2)采用丙酮或无水乙醇对涡轮盘篦齿进行擦拭。4.根据权利要求1所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，所述基体预熔具体步骤如下，首先采用CO2激光器首先对涡轮盘待修复篦齿进行照射使篦齿基体发生熔化，激光器参数设定为激光功率700w，光斑直径1.2mm，扫描速度10mm/s，涡轮盘旋转角度≥362°。5.根据权利要求4所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，所述基体预熔将0.2mm～0.3mm厚的篦齿熔化使其厚度变化为0.5mm。6.根据权利要求1所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，所述送粉熔覆具体步骤如下，激光功率和光斑直径与基体预熔设定相同，扫描速度设定为4mm/s，打开送粉器，送粉速度设定为9～12g/min，熔覆层高度≥1.5mm时完成对篦齿的激光熔覆修复。7.根据权利要求6所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，所述送粉熔覆的单层熔覆厚度为0.2mm，共熔覆8层。8.根据权利要求6所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，采用与涡轮盘本体材料相同的合金粉末作为熔覆材料，所述合金粉为球形合金粉，粉末粒度100～200目，所述合金为GH4169合金。9.根据权利要求1所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，所述步骤3)在进行激光熔覆前，对合金粉进行120℃真空烘干。10.根据权利要求1所述的一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法，其特征在于，还包括步骤5)，采用荧光探伤检查涡轮盘篦齿激光熔覆修复部位。2CN107805806A说明书1/3页一种涡轮盘篦齿激光熔覆修复工艺方法技术领域[0001]本发明涉及航空发动机维修领域，具体涉及一种航空发动机涡轮盘篦齿的激光熔覆修复工艺方法。背景技术[0002]涡轮盘是航空发动机的关键部件，篦齿封严是利用通道的突扩和突缩增加流阻以限制流体泄露的非接触式动封严，是航空发动机中广泛使用的一种有效的、长寿命的封严结构，主要用于压气机和涡轮级间、叶片的顶部。为了减少封严泄露进而提高发动机运转效率、需尽量减小转子和静子之间的运动间隙。间隙受累积支撑误差、动力挠曲和热变形所引起的径向运动的影响，存在一最小值，但难以在设计时确定。间隙过大，导致气流泄露，发动机效率明显降低；如果间隙过小，将会导致旋转中的动、静件之间存在摩擦的危险。保持一个恰当的间隙对发动机来说十分重要，因此，在设计上常采用可磨耗封严涂层来达到气路封严的目的。在发动机维修时将封严篦齿上的封严涂层去除后重新喷涂封严涂层的方式对封严盘篦齿进行修复，但是对于磨损非常严重的封严盘，封严篦齿磨损量＞0.3mm的封严盘，不能采用直接喷涂封严涂层的方式进行修复。必须将封严篦齿尺寸恢复到设计尺寸，然后采用重新喷涂封严涂层的方式进行修复。