[发明专利]超高强度钢起落架构件裂纹的电磁搅拌激光熔覆修复方法

摘要

本发明属于激光增材制造修复技术领域，涉及一种超高强度钢起落架构件裂纹的电磁搅拌激光熔覆修复方法，主要用于飞机起落架构件上表面裂纹的修复。该方法的步骤是(1)制备激光熔覆修复用材料，(2)修复前表面清理，(3)电磁搅拌辅助激光熔覆修复，(4)机械加工，(5)无损检测，(6)去应力退火后完成修复。本发明直接激光熔覆修复的平均拉伸强度为1424.3MPa，平均延伸率为11.5％，平均冲击韧性为478KJ/m2，修复金属平均显微硬度为464.6HV；电磁搅拌辅助激光熔覆修复的平均拉伸强度为1466.7MPa，平均延伸率为15.1％，平均冲击韧性为665KJ/m2，修复金属平均显微硬度为491.4HV。修复后构件变形可控，修复部位无缺陷，修复区域室温塑性和冲击韧性更好，并延长起落架构件的使用寿命。

主权项

一种超高强度钢起落架构件裂纹的电磁搅拌激光熔覆修复方法，其特征在于：该方法的步骤有：(1)制备激光熔覆修复用材料，采用等离子旋转电极雾化或氩气雾化方法制备成金属粉末，要求粉末粒度为53μm～106μm，粉末球形度≥90％，空心粉率≤0.1％，夹杂率≤5颗/200g，且夹杂的尺寸≤100μm；(2)修复前表面清理，在荧光灯下，打磨去除裂纹缺陷，目视检查无荧光显示，去除裂纹后，缺口开口角度≤90°，用钢丝轮抛光打磨表面，最后用丙酮或酒精擦洗；(3)电磁搅拌辅助激光熔覆修复，采用电磁搅拌+同步送粉式激光熔覆复合方法恢复缺陷位置的尺寸，即在激光熔覆修复过程中，在熔池周围设置一个低频电磁搅拌器对移动的熔池进行实时搅拌；在熔覆结束后，目视检查缺口位置填满，且留有不小于0.5mm的加工余量，激光熔覆修复的工艺参数为：激光功率500W～800W，光斑直径0.3～0.8mm，速率400～600mm/min，送粉速率0.8～2.0rpm，送粉气5～10L/min，保护气体10～15L/min；电磁搅拌的工艺参数为：感应频率为5Hz，电流为0.5A～3A；激光熔覆过程采用多层熔覆，单层厚度控制在0.1～0.5mm之间，修复过程中，采用接触式手持测温仪，控制修复位置附近基体温升在150℃之内；(4)机械加工，采用车、铣、钳等方式加工修复区域，恢复零件尺寸，满足装配要求；(5)无损检测，采用荧光探伤和X射线方法，对激光修复位置及其周围区域进行检查，要求无裂纹、未熔合和气孔等缺陷；(6)去应力退火，采用履带式陶瓷加热带，对激光修复区域进行局部去应力退火，消除修复区域的残余应力，热处理制度为：230℃×2h，空冷。