TC4叶片裂纹及体积损伤激光修复工艺方法

摘要

针对TC4合金叶片经常性表层裂纹萌生、体积损伤以及修复材料成本高的工程实际,优选FeCrNiB系以及TiAlVFe系合金材料,基于脉冲激光成形工艺优势,实现了TC4合金叶片表层裂纹及体积损伤修复,从成形工艺、金相组织、显微硬度以及三维尺寸等方面验证了工艺匹配性。结果表明:FeCrNiB合金熔覆层主要由细小致密的等轴晶、交错分布的树枝晶以及均匀分布的胞状晶组成,而TC4合金主要由针状马氏体和网篮组织交错伴生组成,都具有较好的组织形态。FeCrNiB合金熔覆层显微硬度为380～750 HV0.1,较基体提升约1倍;TC4合金熔覆层显微硬度为295～350 HV0.1,与基体基本保持一致。叶片成形后整体形状尺寸精度控制在0.8 mm以下。通过激光工艺优化和性能匹配分析可知,FeCrNiB合金适合局部微裂纹修复,而TC4合金适合体积损伤成形。