专利名称：一种钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法
技术领域：
本发明涉及钛合金薄壁壳体的修复方法，具体说，钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法。
背景技术：
防冰壳体安装在低压压气机机匣上，它的主要作用是在温度5～-5℃范围，将引自高压压气机第7级后的空气供给防冰系统，加温整流罩和低压压气机进气导向器叶片，防止整流罩和低压压气机进气导向器叶片结冰，其工作情况如下基体材料BT20，最大空气压力5.5kgf/cm2，最高空气温度480℃，发动机工作时壳体微振环状磨损。
防冰壳体，在大修指导中规定其φ58内圆环状磨损最大不超过φ58.26mm。在实际修理中有50％以上零件磨损超标，且既无备件，又无俄罗斯修复工艺。
采用喷涂方法修复防冰壳体，在发动机使用过程中可能发生掉块，对飞行安全带来隐患；采用一般的激光熔敷方法，经金相组织检查，在激光熔敷区发现气孔、微裂纹、组织疏松等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全、可行的修复工艺。
本发明提供一种钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法，其特征在于工序如下a)零件表面磨损区光滑打磨处理；b)清理焊料电蚀层和焊料真空退火除氢处理温度750～800℃，保温40～60min，充压强为0.2～0.4MPa的氩气冷却到80℃以下出炉，除去焊料中的氢气，避免产生气孔；c)激光熔敷熔敷频率f＝5～6Hz，时间t＝4～5ms，在氩气保护下进行，避免焊接过程中钛合金吸氧和氧化，氩气流量Q＝4.5～5.5L/min，熔敷焊料到填满磨损处并高出0.2～0.4mm，达到覆盖率40～75％，以留出加工余量；d)磨削到所需要的尺寸和表面粗糙度。
本发明提供的钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法中，焊料的宽度加大到略小于零件表面磨损区的宽度，减少焊料条之间的排与排、层与层的搭接次数，避免焊料搭接时产生微裂纹和组织疏松。
本发明提供的钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法的优点在于操作简便；熔敷层硬度高；熔敷层与基体形成冶金结合，不会造成脱落；对基体热影响区小，不会引起零件热变形；经激光熔敷修复的钛合金薄壁件的质量和合格率极高。
具体实施例方式
实施例1防冰壳体材料BT20，壁厚2mm；单面磨损深度0.35mm，磨损带2条。
修复工艺a)零件表面磨损区光滑打磨处理；b)清理焊料电蚀层和焊料真空退火除氢处理温度800℃，保温50min，充压强为0.2MPa的氩气冷却到80℃出炉；c)激光熔敷熔敷频率f＝5Hz，时间t＝4ms，在氩气保护下进行，避免焊接过程中钛合金吸氧和氧化，氩气流量Q＝5L/min，熔敷焊料到填满磨损处并高出0.2mm，达到覆盖率45％；d)磨削到所需要的尺寸和表面粗糙度。
检测结果如下a)硬度HRC为36(和基体及相配合涨圈材料硬度值一致)，符合Q3B1323-2002标准防冰壳体激光熔敷质量检验要求；b)金相组织分析结果表明熔敷层与基体形成冶金结合，不会造成脱落；c)经X光检查，未见异常，质量完好；d)在德国产USM-22L型超声波探伤仪上，用MSEB-5双晶直探头接触法探伤，预置闸门在底波出现的扫描范围内调至满屏的80％，灵敏度将底波前沿调至满屏100％以上，探头在外圆柱面沿修复层部位周向扫查，结果未发现底波前移现象，判定结合面结合良好。
e)修复后最终尺寸为φ58.2mm，满足大修指导要求。
结论是修复合格的防冰壳体可装机使用；防冰壳体激光修复已贯彻到某发动机大修指导第23卷补充卷中。
权利要求
1.一种钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法，其特征在于工序如下a)零件表面磨损区光滑打磨处理；b)清理焊料电蚀层和焊料真空退火除氢处理温度750～800℃，保温40～60min，充压强为0.2～0.4MPa的氩气冷却到80℃以下出炉；c)激光熔敷熔敷频率f＝5～6Hz，时间t＝4～5ms，在氩气保护下进行，氩气流量Q＝4.5～5.5L/min，熔敷焊料到填满磨损处并高出0.2～0.4mm，达到覆盖率40～75％；d)磨削到所需要的尺寸和表面粗糙度。
2.按照权利要求1所述的钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法，其特征在于所述焊料的宽度加大到略小于零件表面磨损区的宽度。
全文摘要
本发明提供一种钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法，其特征在于工序如下零件表面磨损区光滑打磨处理；清理焊料电蚀层和焊料真空退火除氢处理温度750～800℃，保温40～60min，充压强为0.2～0.4MPa的氩气冷却到80℃以下出炉；激光熔敷熔敷频率f＝5～6Hz，时间t＝4～5ms，在氩气保护下进行，氩气流量Q＝4.5～5.5L/min，熔敷焊料到填满磨损处并高出0.2～0.4mm，达到覆盖率40～75％；磨削到所需要的尺寸和表面粗糙度。本发明提供的钛合金薄壁壳体的激光熔敷修复方法的优点在于操作简便；熔敷层硬度高；熔敷层与基体形成冶金结合，不会造成脱落；对基体热影响区小，不会引起零件热变形；经激光熔敷修复的钛合金薄壁件的质量和合格率极高。
文档编号C23C24/08GK1966201SQ20051004773
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者杨桂萍, 李冰雁 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司