發(fā)布時(shí)間：2021-07-12 01:51

　　鎳基高溫合金具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗氧化性能,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪葉片等熱端部件。其在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速及交變負(fù)荷等惡劣條件下長(zhǎng)期使用過(guò)程中,易出現(xiàn)燒蝕、磨損等表面損傷和掉塊、斷裂等體積損傷。采用特定的表面工程技術(shù)和增材修復(fù)技術(shù)可有效恢復(fù)損傷零件的尺寸和性能,為鎳基高溫合金綜合使役性能的保持和再生提供可行途徑。重點(diǎn)綜述了表面改性、表面鍍層、表面涂層、載能束增材、能束能場(chǎng)復(fù)合等鎳基高溫合金修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,歸納總結(jié)了各修復(fù)方法的技術(shù)原理、工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。加強(qiáng)能束能場(chǎng)復(fù)合修復(fù)技術(shù)開發(fā)、能束能場(chǎng)與材料的作用機(jī)理,以及修復(fù)過(guò)程形性協(xié)同調(diào)控等方面的研究,對(duì)拓寬工藝適用范圍、降低修復(fù)強(qiáng)化層缺陷以及增強(qiáng)修復(fù)機(jī)動(dòng)時(shí)效性具有重要意義,是鎳基高溫合金修復(fù)強(qiáng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。 

【文章來(lái)源】：表面技術(shù). 2020,49(08)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：18 頁(yè)

【部分圖文】：

1 Inconel718顯微組織照片[106]

江蘇大學(xué)周建忠等[22-24]為了提高Inconel 718鎳基高溫合金耐熱腐蝕性能，利用Spit Light 2000型納秒激光器對(duì)合金表面進(jìn)行激光噴丸強(qiáng)化處理。結(jié)果表明：噴丸區(qū)細(xì)化明顯且晶粒形態(tài)出現(xiàn)了分層現(xiàn)象。激光噴丸強(qiáng)化試樣經(jīng)過(guò)10、25 h腐蝕后的質(zhì)量損失分別為未處理試樣的18.9%和17.9%。WLP處理后，在260℃下對(duì)試樣進(jìn)行熱腐蝕測(cè)試，試樣表面的Cr2O3氧化膜未出現(xiàn)明顯剝落且沒有CrS、NiO產(chǎn)物生成，分析認(rèn)為WLP試樣表面晶粒細(xì)化及γ″相析出能有效減緩O、S的侵入，表明激光噴丸強(qiáng)化有效提高了該合金的耐熱腐蝕性能。經(jīng)處理后的試樣表層出現(xiàn)高幅值的殘余壓應(yīng)力，表層硬度顯著提高，高溫保持后試樣的殘余壓應(yīng)力發(fā)生釋放，同時(shí)顯微硬度降低，但強(qiáng)化效果仍然存在。與室溫激光噴丸強(qiáng)化相比，高溫（260℃）激光噴丸強(qiáng)化處理后材料表面位錯(cuò)密度更大，晶粒細(xì)化更明顯。在高溫保溫測(cè)試中，LP較WLP殘余應(yīng)力釋放幅度更快，位錯(cuò)密度減小明顯，表明經(jīng)WLP處理后材料高溫穩(wěn)定性更好，如圖1所示。1.1.3 鎳基合金表面激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)

天津大學(xué)鄒慧等[36]采用強(qiáng)流脈沖電子束對(duì)DD3鎳基高溫合金進(jìn)行表面改性處理，結(jié)果表明，HCPEB處理后，基體表面出現(xiàn)不均勻的熔坑，并且隨著脈沖次數(shù)的增加，熔坑密度先由小變大，再由大變小，最后趨于平整。經(jīng)過(guò)多次HCPEB轟擊后，截面形成晶粒細(xì)小的熱影響區(qū)和成分均勻的重熔區(qū)，在第5次HCPEB轟擊后，截面硬度達(dá)到最大。江蘇大學(xué)呂鵬等[37]采用強(qiáng)脈沖電子束技術(shù)（HCPEB）對(duì)鎳基高溫合金GH80A燃?xì)廨啓C(jī)葉片進(jìn)行表面改性處理。20次HCPEB處理后，GH80A合金表面熔化形成3μm厚的熔覆層，層內(nèi)出現(xiàn)位錯(cuò)滑移和晶粒細(xì)化現(xiàn)象，如圖2所示。在850℃下HCPEB處理20次后，合金表面氧化膜連續(xù)且致密，氧化動(dòng)力學(xué)符合拋物線規(guī)律，如圖3所示，氧化產(chǎn)物主要由Ni-Cr-O組成，合金抗高溫氧化能力提高了35%以上。圖3 850℃下不同輻照次數(shù)時(shí)GH80A合金試樣的氧化增重曲線[37]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]DZ17G定向凝固高溫合金的微激光沖擊強(qiáng)化方法與疲勞試驗(yàn)研究[J]. 聶祥樊,李應(yīng)紅,何衛(wèi)鋒,徐凌志,羅思海,李翔,李一鳴,田樂.  稀有金屬材料與工程. 2018(10)
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博士論文
[1]鎳基單晶高溫合金噴丸層塑性變形行為及其表征研究[D]. 陳艷華.上海交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]電磁輔助激光修復(fù)GH4169合金的組織和力學(xué)性能研究[D]. 程洪茂.南昌航空大學(xué) 2018
[2]基于超聲沖擊的激光快速成形鎳基高溫合金強(qiáng)化技術(shù)研究[D]. 戚永愛.南京航空航天大學(xué) 2014



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