[发明专利]一种航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法

说明书

本发明属于机械领域，具体涉及一种航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法。本发明的技术方案如下：一种航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法，包括如下步骤：步骤一：准备拉伸试片；步骤二：打伤部位清理；步骤三：对叶片缺失部位采用氩弧焊堆焊以补充缺失的材料；步骤四：对叶片进行热处理，改善焊接部位应力分布和金相组织；步骤五：对焊接部位在抛光机上进行抛光；步骤六：对叶片进行X光检查；步骤七：试片拉伸试验。本发明提供的航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法，提升叶片修理质量，降低报废率。

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法。

背景技术

钛合金由于质量小，强度高，被广泛应用于航空发动机的压气机转子叶片的制造，从目前发动机修理情况来看，叶片机械损伤、裂纹掉块是常见的故障。传统堆焊工艺修复钛合金叶片时，在焊接过程中易产生氧化、裂纹、气孔等焊接缺陷，无法满足叶片工作要求，同时，在叶片热处理过程中，对叶片的变形控制、应力消除、组织一致性要求较高，传统的修理工艺无法满足钛合金叶片的修理要求，因此在航空发动机维护、修理工作中，需要大量采购备件进行更换，修理成本较高。

发明内容

本发明提供一种航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法，提升叶片修理质量，降低报废率。

本发明的技术方案如下：

一种航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法，包括如下步骤：

步骤一：准备拉伸试片；

步骤二：打伤部位清理；

步骤三：对叶片缺失部位采用氩弧焊堆焊以补充缺失的材料；

步骤四：对叶片进行热处理，改善焊接部位应力分布和金相组织；

步骤五：对焊接部位在抛光机上进行抛光；

步骤六：对叶片进行X光检查；

步骤七：试片拉伸试验。

所述的航空发动机钛合金叶片打伤后的修理方法，具体步骤如下：

步骤一：准备拉伸试片：每批叶片修理时准备拉伸试片至少3片，拉伸试片的材料成分、组织与叶片相同，拉伸试样厚度为1.5mm，标距为10mm；

步骤二：打伤部位清理：焊接前采用擦拭和打磨的方式清理叶片打伤部位，去除多余物，露出基体金属表面；将拉伸试片从中间切断，清理断面；

步骤三：氩弧焊堆焊修复：采用钨极氩弧焊的方式对叶片进行补焊，采用高熔点的加铈钨极作为电极，在氩气层流保护下利用钨极与叶片之间的电弧热量来融化加入的焊丝和叶片基体，焊接参数为:电流：50～70A；焊料：材料与叶片相同，规格Ф1.0～Ф1.6；钨极：加铈钨牌号：WCe20，规格φ2.0mm；焊枪氩气流量：10～15L/min；背面通氩气流量：8～10L/min；采用同样方式将切断的拉伸试片焊接为一体；

步骤四：焊接后热处理：采用两种热处理制度进行，第一步：退去应力退火，温度选择为490℃，保温5小时，随炉冷却；第二步：固溶时效热处理，温度选择为840℃，保温4小时，随炉冷却；焊接后的拉伸试片随炉热处理；

步骤五：型面抛光：在抛光机上对堆焊部位进行抛光，保证堆焊部位与叶片基体材料平滑转接，进气边缘厚度、排气边缘厚度、最大厚度以及弦长进行检查，达到图纸要求；热处理后的拉伸试片抛光机上对堆焊部位进行抛光；

步骤六：X光检查：对堆焊部位按照技术标准进行X光检测，应符合Ⅰ级焊缝的要求；

步骤七：试片拉伸试验：在拉伸试验机上进行拉伸试验，拉伸速度为1mm/min，将抛光后的拉伸试片拉断，三片拉伸试片均从非焊接区断开时，表明拉伸试验合格，叶片允许交付使用。