论文部分内容阅读
飞机发动机叶片易受到随气流吸入的飞鸟、砂石、冰雹等撞击而损伤,影响发动机正常使用,甚至引起灾难事故。电弧焊接、等离子喷涂等传统修复方法因热输入量大、修复区易产生裂纹及变形等问题,难以满足叶片高精度修复要求。激光再制造技术以热输入量少、能量精细可控、基体热影响区小等优点,成为国内外研究热点。本文以激光再制造作为飞机发动机叶片修复技术,针对叶片三维模型的构建、扫描路径的规划、粉末及工艺参数的选择做了一定理论分析及实验研究,为进一步实现叶片激光再制造修复提供理论依据和实验基础参考。本文主要工作如下: (1)搭建了叶片三维扫描平台,对三维扫描系统进行标定,利用该平台获取叶片的点云数据,基于逆向工程思路,建立了叶片三维点云模型; (2)根据建立的叶片模型,对模型进行了分层,研究了几种典型的扫描路径,进行了不同拐角曲率半径激光熔覆实验,对其熔覆道高度及宽度进行测量,分析了高度波动和宽度波动规律; (3)调研了常用飞机叶片材料,结合激光熔覆选材要求,进行了Ni基、Co基和不锈钢等材料激光熔覆实验,通过SEM、能谱、显微硬度等分析,选择出较适宜叶片再制造修复的粉末材料与最佳激光再制造工艺参数。 (4)开展了不同方向多层激光熔覆实验,对熔覆层组织、物相、成分、硬度及耐磨性进行实验分析,重点研究了层间组织、金相、显微硬度等特性,并开展了涡轮机叶片和数控加工叶片激光再制造修复实验,为进一步开展飞机涡喷发动机叶片激光再制造修复提供了一定的理论和实验参考。