[发明专利]航空发动机加力泵叶轮气蚀的修复方法

说明书

本发明公开了航空发动机加力泵叶轮气蚀的修复方法，包括以下步骤：S1、对待修复的零件进行探伤，将所有气蚀区域标记后对标记区域进行机械打磨，去除标记区域的已气蚀基体；S2、采用焊接的方式对气蚀排除区域进行增材；S3、对焊接区域打磨修型，恢复至原始面貌后进行去应力热处理；S4、探伤确认修复区域无缺陷后，对修复区域喷涂耐蚀涂层，并研磨耐蚀涂层。本发明采用复合修复工艺，利用荧光探伤、机械打磨、焊接增材、热处理、喷涂涂层的复合工艺对叶轮气蚀进行修复，杜绝了气蚀组织残留、减小了零件变形风险、延缓了后期零件工作过程中受侵蚀的速度，有效延长零件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及航空发动机维修技术领域，尤其是一种航空发动机加力泵叶轮气蚀的修复方法。

背景技术

加力泵叶轮是航空发动机的重要组成部件，航空发动机工作时，叶轮以2.7万转/min转速进行高速旋转，将燃油油压从进口油压的2Kg～12Kg提高到出口油压的70Kg，叶轮通过高转速、高压带动燃油并将其旋转甩出，形成雾化态。叶轮对动静平衡、抗拉抗剪强度有着严格的要求，一旦失效将造成航空发动机空中停车的严重事故。叶轮长期处于高速旋转的工作状态，周围的燃油介质在高速流动和压力变化的影响下，很容易在叶轮与燃油接触表面(例如叶轮的叶片和叶尖区域)的高速减压区形成空穴，空穴在高压区被压碎并产生冲击压力，从而破坏叶片表面的完整性；叶片表面经受冲击力多次反复作用后，叶片的表面材料发生疲劳脱落，使表面出现小凹坑，进而发展形成大凹坑，最终导致气蚀现象发生。

现有技术中，修复叶轮气蚀的常规手段为直接将一定安全范围内的气蚀区域打磨去除干净，经过性能测试后继续使用，该手段虽然能够阻碍气蚀的进一步深入，稍微延长了工件的使用寿命，但只是对气蚀故障起到一定程度的缓解作用而并未能有效解决气蚀现象，同时还会破坏叶轮零件的整体一致性，降低了叶轮的做工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够有效修复叶轮气蚀并且不会对叶轮造成损害的航空发动机加力泵叶轮气蚀的修复方法。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：航空发动机加力泵叶轮气蚀的修复方法，包括以下步骤：

S1、对待修复的零件进行探伤，将所有气蚀区域标记后对标记区域进行机械打磨，去除标记区域的已气蚀基体；

S2、采用焊接的方式对气蚀排除区域进行增材；

S3、对焊接区域打磨修型，恢复至原始面貌后进行去应力热处理；

S4、探伤确认修复区域无缺陷后，对修复区域喷涂耐蚀涂层，并研磨耐蚀涂层。

进一步的是：步骤S1中探伤采用荧光探伤，S4中探伤采用荧光和X光探伤。

进一步的是：步骤S2中所述焊接方式为高频脉冲氩弧焊，焊接材料为TC4，焊接电流为170A，焊接时间为170MS。

进一步的是：步骤S3中的去应力热处理工艺为：炉温≤150℃时入炉，在40～60min内升温至600℃±10℃，保温2.0～2.5h，保温结束后随炉真空冷却至200℃以下，然后充氩气冷却至80℃以下后出炉。

进一步的是：步骤S4中采用冷喷涂技术喷涂耐蚀涂层；耐蚀涂层的喷涂材料为Inconel718粉末，平均粒径为30μm，粉末含氧量为476ppm，流动性为12s；耐蚀涂层的喷涂厚度为150～200μm。

进一步的是：步骤S4中研磨耐蚀涂层至耐蚀涂层的厚度为100～150μm。

本发明的有益效果是：

1、本发明中通过荧光探伤对叶轮进行全方面探伤，将所有气蚀区域标记，为后续彻底去除气蚀组织提供有效的保障，杜绝了气蚀组织残留；