專利名稱：一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的激光修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的修復(fù)方法，尤其涉及一種激光修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
目前，許多飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體在磨損后還無(wú)法修復(fù)，只能報(bào)廢，造成使用發(fā)動(dòng)機(jī)的 企業(yè)的生產(chǎn)成本極高。缸體之所以難以修復(fù)是因?yàn)閘、缸體壁薄，一般不足4mm，最薄處僅 2. 5mm ;2、缸體口徑小、深度深，且一端封閉；3、缸體要求有硬度，但不能進(jìn)行熱處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的激光修復(fù)方法，使得飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體在磨 損后可以修復(fù)，無(wú)需報(bào)廢。 本發(fā)明的一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的激光修復(fù)方法，步驟如下 (1)、用機(jī)械加工方法去除缸體內(nèi)腔需修復(fù)部位的疲勞層，達(dá)到適宜于進(jìn)行激光修 復(fù)的狀態(tài)，然后進(jìn)行著色探傷，確保疲勞層完全去除； (2)、調(diào)制合金粉末，合金粉末的粒度為50 150iim，成分(wt%)為C :0. 1 0. 2、 Cr :14 20、 Ni :2 6、 Mn :0 1. 5、 Mo :0. 5 1. 5、 W :0 2. 5、 Si : 1. 5 2. 5、 B : 2. 0 3. 0、剩余為Fe ; (3)、使用聚焦透鏡將激光束導(dǎo)入缸體內(nèi)腔，同步送入合金粉末，對(duì)需修復(fù)部位進(jìn) 行熔覆，熔覆時(shí)對(duì)熔池進(jìn)行惰性氣體保護(hù)；熔覆時(shí)激光器的輸出功率為1800 2800W，光斑 直徑為①3 6mm，掃描速度為200 500mm/min，搭接量為1. 5 3mm ;在此過程中應(yīng)隨時(shí) 檢查熔覆質(zhì)量，及時(shí)處理缺陷、瑕疵等； (4)、用機(jī)械加工方法將缸體內(nèi)腔修復(fù)到要求的幾何尺寸；
(5)、按要求進(jìn)行無(wú)損探傷。 本發(fā)明的激光修復(fù)方法，是利用激光的能量將特定的合金材料熔覆到飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 缸體的內(nèi)腔需修復(fù)的部位上，然后再進(jìn)行機(jī)械加工，使其恢復(fù)幾何尺寸。修復(fù)后的缸體無(wú)須 進(jìn)行熱處理，工作面即可獲得所需的硬度值，而且耐磨性能有所提高，從而獲得一個(gè)可重新 使用的缸體。在熔覆過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體基材僅表面微熔，微熔層不超過0. 2mm，熱影響區(qū)一 般不超過O. 4mm。內(nèi)腔的合金熔覆層與缸體基材冶金結(jié)合形成一種復(fù)合材料，結(jié)合強(qiáng)度不低 于基材強(qiáng)度的90% ，復(fù)合材料的硬度接近于原基材的硬度，耐磨性更好。熔覆層及界面組織 致密、晶粒細(xì)小，無(wú)孔洞、夾渣、裂紋等缺陷，使發(fā)動(dòng)機(jī)缸體能恢復(fù)到可使用的狀態(tài)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的介紹 圖1是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的主視圖；
圖2是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的左視圖；
圖3是圖1中的K向視圖。
具體實(shí)施例方式
從附圖中可知，當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的內(nèi)腔A因磨損而無(wú)法使用后，這時(shí)可以采用 特定的激光工藝進(jìn)行熔覆，使磨損部位得以修補(bǔ)，然后用機(jī)械加工恢復(fù)其幾何尺寸，無(wú)需熱 處理即可獲得一個(gè)可重新使用的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。具體的修復(fù)方法如下 (1)、用機(jī)械加工方法去除缸體內(nèi)腔需修復(fù)部位的疲勞層，達(dá)到適宜于進(jìn)行激光修 復(fù)的狀態(tài)，然后進(jìn)行著色探傷，確保疲勞層完全去除； (2)、調(diào)制合金粉末，合金粉末的粒度為50 150iim，成分(wt%)為C :0. 1 0. 2、 Cr :14 20、 Ni :2 6、 Mn :0 1. 5、 Mo :0. 5 1. 5、 W :0 2. 5、 Si :1. 5 2. 5、 B : 2. 0 3. 0、剩余為Fe ; (3)、使用聚焦透鏡將激光束導(dǎo)入缸體內(nèi)腔，同步送入合金粉末，對(duì)需修復(fù)部位進(jìn) 行熔覆，熔覆時(shí)對(duì)熔池進(jìn)行惰性氣體保護(hù)；熔覆時(shí)激光器的輸出功率為1800 2800W，光斑 直徑為①3 6mm，掃描速度為200 500mm/min，搭接量為1. 5 3mm ;在此過程中應(yīng)隨時(shí) 檢查熔覆質(zhì)量，及時(shí)處理缺陷、瑕疵等； (4)、用機(jī)械加工方法將缸體內(nèi)腔修復(fù)到要求的幾何尺寸；
(5)、按要求進(jìn)行無(wú)損探傷。 其中步驟(3)中的惰性氣體一般選用氬氣；步驟(3)中每層熔覆厚度不大于 0.4mm，可在熔覆層上疊加熔覆以達(dá)到所要求的厚度；步驟(1)和步驟(4)中的機(jī)械加工方 法可以是車、磨等。用上述激光修復(fù)方法所得到的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體由復(fù)合材料組成，內(nèi)腔的合金 熔覆層和缸體基體這兩種材料為冶金結(jié)合，熔覆層材料的耐磨性高于原缸體基體材料。其 中合金粉末的成分可以根據(jù)最后要求達(dá)到的硬度的高低進(jìn)行不同的選配。
本發(fā)明的激光修復(fù)方法是在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的內(nèi)腔磨損后，利用激光的能量將特 定的合金材料熔覆到需修復(fù)部位，然后再進(jìn)行機(jī)械加工，使其恢復(fù)幾何尺寸。修復(fù)后的缸體 無(wú)須進(jìn)行熱處理，工作面即可獲得所需的硬度值，而且耐磨性能有所提高，從而獲得一個(gè)可 重新使用的缸體。由于激光熔覆具有結(jié)合強(qiáng)度高、熱影響區(qū)小、無(wú)需進(jìn)行熱處理等優(yōu)點(diǎn)，因 此適合此種發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的修復(fù)。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施過程中資源消耗少，無(wú)污染，對(duì)環(huán)境起到 了保護(hù)的作用。
權(quán)利要求
一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的激光修復(fù)方法，步驟如下(1)、用機(jī)械加工方法去除缸體內(nèi)腔需修復(fù)部位的疲勞層，達(dá)到適宜于進(jìn)行激光修復(fù)的狀態(tài)，然后進(jìn)行著色探傷，確保疲勞層完全去除；(2)、調(diào)制合金粉末，合金粉末的粒度為50～150μm，成分(wt％)為C0.1～0.2、Cr14～20、Ni2～6、Mn0～1.5、Mo0.5～1.5、W0～2.5、Si1.5～2.5、B2.0～3.0、剩余為Fe；(3)、使用聚焦透鏡將激光束導(dǎo)入缸體內(nèi)腔，同步送入合金粉末，對(duì)需修復(fù)部位進(jìn)行熔覆，熔覆時(shí)對(duì)熔池進(jìn)行惰性氣體保護(hù)；熔覆時(shí)激光器的輸出功率為1800～2800W，光斑直徑為Φ3～6mm，掃描速度為200～500mm/min，搭接量為1.5～3mm；在此過程中應(yīng)隨時(shí)檢查熔覆質(zhì)量，及時(shí)處理缺陷、瑕疵等；(4)、用機(jī)械加工方法將缸體內(nèi)腔修復(fù)到要求的幾何尺寸；(5)、按要求進(jìn)行無(wú)損探傷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光修復(fù)方法，其特征在于步驟(3)中的惰性氣體一般選 用氬氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光修復(fù)方法，其特征在于步驟(3)中每層熔覆厚度不大 于0. 4mm，可在熔覆層上疊加熔覆以達(dá)到所要求的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光修復(fù)方法，其特征在于步驟(1)和步驟(4)中的機(jī)械 加工方法可以是車、磨等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的激光修復(fù)方法，使得飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體在磨損后可以修復(fù)，無(wú)需報(bào)廢。本發(fā)明的激光修復(fù)方法，是利用激光的能量將特定的合金材料熔覆到飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的內(nèi)腔需修復(fù)的部位上，然后再進(jìn)行機(jī)械加工，使其恢復(fù)幾何尺寸。修復(fù)后的缸體無(wú)須進(jìn)行熱處理，工作面即可獲得所需的硬度值，而且耐磨性能有所提高，從而獲得一個(gè)可重新使用的缸體。由于激光熔覆具有結(jié)合強(qiáng)度高、熱影響區(qū)小、無(wú)需進(jìn)行熱處理等優(yōu)點(diǎn)，因此適合發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的修復(fù)。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施過程中資源消耗少，無(wú)污染，對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)的作用。
文檔編號(hào)C23C24/10GK101787529SQ20101012686
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者張貽武, 李文華, 王國(guó)勝, 王微斐, 蔡德明, 韓曉明 申請(qǐng)人:安徽米特吉激光科技有限公司