發(fā)動機葉片堆焊修復(fù)工藝研究.pdf

1、航空發(fā)動機葉片屬于薄壁易變形零件，是最容易發(fā)生故障的部位。發(fā)動機在高壓高溫工作的情況下，需要用鈦合金或者是高溫合金的材料來制造葉片。為了滿足發(fā)動機的可靠性，壽命的指標(biāo)，發(fā)動機葉片必須具有精確的尺寸，以及完整的形狀。
　　論文首先分析了航空發(fā)動機葉片堆焊修復(fù)國內(nèi)外的研究進展，以及對本課題研究的意義。當(dāng)前我國對于葉片頂端部位的修復(fù)主要采用堆焊，即先堆焊上合適的材料，再磨削到所要求的葉片高度。由于溫度的急劇變化，會伴隨有應(yīng)力的產(chǎn)生。局部

2、的組織晶粒也會發(fā)生變化，導(dǎo)致葉片的力學(xué)性能變化，嚴重的影響了飛機正常使用。所以對航空發(fā)動機的葉片進行修復(fù)，使其恢復(fù)到原來的力學(xué)性能，并且可以以足夠的強度和韌性來承擔(dān)飛行任務(wù)，是一項非常節(jié)約經(jīng)濟成本并且高效的模式。
　　其次，針對于本課題，提出一種新型柔性夾持的設(shè)計方案。在Inventor軟件下對模型進行建立。利用有限元分析軟件對普通葉片堆焊過程進行溫度場、應(yīng)力場模擬。并且分析了在運用新型柔性夾持，施加氬氣冷卻下的堆焊葉片溫度場、應(yīng)

3、力場的情況。最后，對比了幾種情況下的葉片表面有限元模擬的結(jié)果。
　　通過實驗研究，運用自適應(yīng)的柔性夾持方法，可以較好滿足對堆焊葉片修復(fù)的需要，達到了固定牢靠，防止氧化渣飛濺的目的。TC4鈦合金葉尖處的高溫區(qū)域隨熱源的移動而向左移動。通過通入10L/min的氬氣流量下，葉片在較短的時間內(nèi)就可以達到安全的溫度范圍內(nèi)，大大縮減了晶粒長大的時間，將冷卻時間縮短40％左右，可以有效提高材料強度。應(yīng)力場分布隨時間的變化而增大，集中于葉尖處。采