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摘要
针对航空发动机TA19钛合金整体叶盘的损伤修复需求,开展激光成形修复工艺研究。采用旋转电极法制备TA19钛合金球形粉,在充氩箱中进行激光成形修复试验,沿TA19锻件基材生长制备板状试样坯料,同时采用激光直接沉积方法制备了试样坯料,通过对修复区域显微组织、显微硬度、拉伸性能、疲劳性能测试与分析,并与TA19钛合金锻件及激光直接沉积试样进行了对比。结果表明:激光成形修复试样由修复区、热影响区和基材区三部分组成,修复区与基体形成致密冶金结合,修复区组织为粗大柱状晶,柱状晶内有细小的针状α相析出,形成α+β魏氏组织;激光成形修复区的硬度平均值为400 HV,比母材的硬度高70 HV;激光成形修复试样的抗拉强度均值为999 MPa、屈服强度均值为910 MPa,与母材基本相当,激光成形修复试样的延伸率均值为12.5%,与母材相比下降17%;在应力集中系数K_t=3时,室温及480℃的激光成形修复的中值旋转弯曲疲劳强度分别为137 MPa及145 MPa,与母材相当或略优。激光成形修复后TA19钛合金的拉伸及疲劳性能与锻件基本相当,激光成形技术是TA19钛合金整体叶盘损伤修复的可行方法。
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单位上海交通大学; 中国航发商用航空发动机有限责任公司
