[发明专利]一种单晶高温合金的电子束熔丝修复方法

说明书

本发明提供了一种单晶高温合金的电子束熔丝修复方法，涉及高温合金材料修复技术领域。本发明先对单晶高温合金的待修复面依次进行磨光和除油处理；然后将除油处理后的单晶高温合金置于控冷装置上，在真空条件下，对所述单晶高温合金的待修复面进行堆焊处理；所述控冷装置内部设置有使液氮通过的冷却槽；所述堆焊处理过程中液氮保持持续通过，所述液氮的通过速度为6～8L/min。本发明通过控冷装置加快焊接时增材层的冷却速度，进而降低焊接温度梯度。通过本发明提供的方法对单晶高温合金的损伤区域进行增材修复，可以保证修复的填充物为单晶结构，从而保证修复区与基材的组织结构一致性，进而提高单晶高温合金的服役性能，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及高温合金材料修复技术领域，特别涉及一种单晶高温合金的电子束熔丝修复方法。

背景技术

航空发动机中的涡轮叶片工作环境恶劣，工作的过程中涡轮叶片叶冠表面将承受来自于空气、燃气等的高速冲击和冲刷腐蚀，因此在服役一段时间后部分叶片会产生一定程度的损坏，如烧蚀、扭曲、磨损、断裂、凹痕等，从而不再满足使用要求。对服役后破损的叶片进行修复，让其重新服役，能提升叶片的使用寿命，降低使用成本。

对服役后破损叶片的修复，通常是操作人员基于经验和简单测量，采用手工焊接的方式，对破损的区域进行材料填充。而对于单晶叶片的焊接填充物，往往无法保证为单晶结构，填充物组织与单晶叶片组织相差过大，使单晶叶片修复区域的组织不均匀，单晶叶片的使用性能大幅消减，进而降低发动机叶片的服役寿命和安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单晶高温合金的电子束熔丝修复方法。通过本发明提供的方法对单晶高温合金的损伤区域进行增材修复，可以保证修复的填充物为单晶结构，从而保证修复区与基材的组织结构一致性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种单晶高温合金的电子束熔丝修复方法，包括以下步骤：

(1)对单晶高温合金的待修复面依次进行磨光和除油处理；

(2)将所述步骤(1)除油处理后的单晶高温合金置于控冷装置上，在真空条件下，对所述单晶高温合金的待修复面进行堆焊处理；所述控冷装置内部设置有使液氮通过的冷却槽；所述堆焊处理过程中液氮保持持续通过，所述液氮的通过速度为6～8L/min。

优选地，所述步骤(1)中的单晶高温合金为镍基单晶高温合金。

优选地，所述步骤(2)中控冷装置的材质为铜。

优选地，所述步骤(2)中冷却槽为螺旋盘状管，所述冷却槽的内径为3～6mm，总长度为1.5～2m。

优选地，所述步骤(2)中真空条件的真空度为1×10^-4～1×10^-3Pa。

优选地，所述步骤(2)中堆焊处理的送丝材料为GH4169，送丝的速度为10～30mm/s。

优选地，所述步骤(2)中堆焊处理的加速电压为60KV，焊接电流为6～12mA，聚焦电流为503A，焊接速度为1200～2000mm/min。