[发明专利]K4208合金在低压涡轮转子叶片叶冠耐磨合金焊接的应用

说明书

技术领域

本发明涉及焊接方面技术领域，具体地说是涉及K4208合金在低压涡轮转子叶片叶冠耐磨合金焊接方面的应用。

背景技术

RD-93发动机是俄罗斯较为先进第3代航空发动机，在引进修理技术时受到限制，特别是先进的焊接、表面工程和热处理等关键的特种工艺更为严格控制，这些工艺的引进受到俄罗斯国防技术出口限制，低压涡轮叶片叶冠耐磨合金焊接工艺为限制技术出口之一。而RD-93发动机原装的低压涡轮叶片上的耐磨块测试硬度在HV600以上,，耐磨块经化学成分分析，其成分与K4208合金相同。K4208耐磨合金应用研究鲜有报道，国产发动机涡轮叶片叶冠耐磨层多采用堆焊工艺，其耐磨材料为CoCrMo/CoCrW材料。我国某型新研制涡扇发动机机低压涡轮叶片叶冠耐磨层采用堆焊接K4208合金，其平均硬度为HV550左右。K4208合金铸造高温合金，其基体的硬度为约为HV480，有优异高温抗氧化性能和高温硬度稳定性能，主要特点有熔点高，硬度、高温拉伸强度和持久性能好，耐磨性好膨胀系数小，可焊性性好。

因此，国内现有焊接工艺不能满足RD-93发动机低压涡轮叶片的修理，必须进行焊接工艺的开发。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供K4208合金在低压涡轮转子叶片叶冠耐磨合金焊接方面的应用。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：1、K4208合金在低压涡轮转子叶片叶冠耐磨合金焊接方面的应用；2、K4208合金在RD-93发动机低压涡轮叶片叶冠焊接方面的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、采用脉冲宽电流焊接K4208耐磨块具有均匀的枝晶组织，融合区小于0.5mm，硬度在HV600以上，采用该工艺焊接耐磨层有利于去除和重新修理；2、采用脉冲宽流量焊接K4208耐磨层性能与俄制的ВЖЛ2-ВИ耐磨合金相近，可用采用脉冲宽流量焊接K4208合金替代ВЖЛ2-ВИ耐磨合金用于修理低压涡轮叶片叶冠的修理。

附图说明

图1耐磨低压涡轮叶片叶冠耐磨块焊接示意图；

图2半自动化低压涡轮转子叶片叶冠耐磨块焊接辅助系统的结构示意图；

图3原始粗晶局部组织形貌；

图4 K4208焊接后的典型组织；

图5焊点交接位置未融合形貌(电流80A)；

图6交接位置基体晶界局部加粗典型形貌(电流150A)；

图7交接位置局部轻微开裂典型形貌(电流160A)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实施例中的K4208合金为现有技术，来自北京钢铁研究院总院。

1、试验

1.1试验设备

显微维氏硬度计：恒一EM-1000VP，硬度检测：试验载荷为300g，压头加载时间10S；显微镜：德国蔡司电子显微镜；

1.2、耐磨块的制备

按照RD-93发动机低压涡轮叶片焊接的耐磨合金要求，将K4208合金采用普通的线切割将成符合焊接用的尺寸5.2x4.5x1.5mm，在HCl+FeCL₃+HNO₃溶液进行5-10min酸洗去除线切割电腐蚀层，制备成满足发动机修理焊接要求，最好，该混合溶溶液中HCl、FeCL3和HNO3的体积比为：1:1:1，当然也可以按照实际要求进行配制。

1.3、焊接工艺