Hava aracı motoru türbin kabukları ve fan/sıkıcı kabukları için kaynak tamiri ve yeniden üretim teknolojisi

Hava aracı motoru bıçakları uzun süre boyunca karmaşık ve sert bir çalışma ortamında bulunur ve çeşitli türde hasar defektine uğramaya eğilimlidir. Bıçakları değiştirmek pahalıdır ve bıçak tamiri ve yeniden imalat teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar büyük ekonomik faydalar taşır. Hava aracı motoru bıçakları çoğunlukla iki kategoriye ayrılır: turbin bıçakları ve fan/sıkıcı bıçakları. Turbin bıçakları genellikle nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımından yapılırken, fan/sıkıcı bıçakları titanium alaşımını kullanır ve bazıları nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımını tercih eder. Turbin bıçaklarının ve fan/sıkıcı bıçaklarının malzeme ve çalışma ortamları arasındaki farklılıklar, farklı yaygın hasar türlerine neden olur ve bu da tamir edildikten sonra elde edilmesi gereken farklı tamir yöntemleri ve performans göstergelerine yol açar. Bu makale, hava aracı motoru bıçaklarındaki iki yaygın hasar defektinin tamir yöntemleri ve anahtar teknolojileri üzerine şu anda kullanılanları analiz ederek ve tartışarak, hava aracı motoru bıçaklarının kaliteli tamiri ve yeniden imalatını gerçekleştirmek için teorik bir temel sağlamayı amaçlamaktadır.

Uçak motorlarında, türbin ve fan/sıkıcı rotor bıçakları merkezifüj yükleri, termal stres ve korozyon gibi zor koşullara uzun süre maruz kalır ve son derece yüksek performans gereksinimlerine sahiptir. Bu bileşenler, uçak motoru üretimi konusunda en temel bileşenlerden biri olarak gösterilir ve üretilmesi tüm motör üretimindeki iş yükünün %30'undan fazlasını oluşturur [1, 2, 3]. Sert ve karmaşık bir çalışma ortamında uzun süre bulunmaları nedeniyle, rotor bıçakları çatlaklar, bıçak ucunda aşınma ve kırılma hasarları gibi defektlere yatkındır. Bıçak tamir maliyeti, tüm bıçak üretimi maliyetinin sadece %20'sidir. Dolayısıyla, uçak motoru bıçak tamir teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar, bıçakların hizmet ömrünü uzatmak, üretim maliyetlerini azaltmak için faydalıdır ve büyük ekonomik avantajlar sunar. –sert ve karmaşık bir çalışma ortamında uzun süre kalması nedeniyle, rotor bıçakları çatlaklar, bıçak uç erozyonu ve kırılma hasarları gibi sorunlara maruz kalabilir. Bıçak tamir maliyeti, tüm bıçak üretimi maliyetinin yalnızca %20'sidir. Bu nedenle, uçak motoru bıçak tamir teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar, bıçakların hizmet ömrünü uzatmak, üretim maliyetlerini düşürmek ve büyük ekonomik faydalar elde etmek için önem taşır.

Hava aracı motoru bıçaklarının tamir edilmesi ve yeniden üretilmesi genellikle aşağıdaki dört adımı içerir [4]: bıçak ön işlemi (bıçak temizliği [5], üç boyutlu denetim ve geometrik yeniden yapılandırma [6, 7] vb.); –malzeme yerleştirme (gelişmiş kaydırma ve bağlantı teknolojisi kullanılarak eksik malzemelerin doldurulması ve birikimi [8, 9, 10] vb.); –performans geri yükleme ısı tedavisi [11, 12, 13] vb.); –bıçak yenileme (talaşlama ve pürüzlendirme gibi makina yöntemleri [14] vb.); tamir sonrası işleme (yüzey kaplama [15] vb.). –şekil 1'de gösterildiği gibi, malzeme yatırımı [16] ve güçlendirme tedavisi [17] vb.)), onarım sonrası bıtanın mekanik özelliklerini korumayı sağlamak için temel öneme sahiptir. Hava araçları motoru bıtlarının ana bileşenleri ve malzemeleri Şekil 2'de gösterilmiştir. Farklı malzemeler ve farklı kusur formları için uygun onarım yöntemi araştırması, hasar gören bıtların kaliteli onarımını ve yeniden imalatını gerçekleştirmek için temeldir. Bu makale, nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşım türbin bıtları ve titan alaşımlı fan/sıkıcı bıtlarını nesne olarak alarak, şu anda kullanılan hava aracı motoru bıtları hasar türleri için uygulanan onarım yöntemlerini ve anahtar teknolojilerini tartışır ve analiz eder, aynı zamanda avantajlarını ve dezavantajlarını açıklar.

1. Nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşım türbin bıta onarım yöntemi

Nikel tabanlı yüksek sıcaklıkli alaşım türbin pırtları, uzun süre boyunca yüksek sıcaklıklı yanma gazı ve karmaşık gerilim ortamında çalışır ve pırtılar genellikle yorgunluk termal çatlaklar, küçük alanlı yüzey hasarı (pırtı ucu aşınması ve korozyon hasarı) ve yorgunluk kırıkları gibi defektler içerir. Türbin pırtılarının yorgunluk kırığı tamirinin güvenliği nispeten düşük olduğundan, yorgunluk kırığı oluştuğunda genellikle kaynak tamiri yapmadan doğrudan değiştirilir. Türbin pırtılarının iki yaygın defekti ve tamir yöntemleri Şekil 3'te gösterilmiştir [4]. Aşağıda, nikel tabanlı yüksek sıcaklıkli alaşım türbin pırtılarının bu iki tür defektinin tamir yöntemleri tanıtılmıştır.

1.1 Nikel tabanlı süper alaşım türbin pırtı çatlaması tamiri

Brazing ve katı faz kaynaklama tamir yöntemleri genellikle türbin kabartma çatlak defektlerini tamirmek için kullanılır, anahtar noktalardan bazıları şunlardır: vakum brazing, geçici sıvı fazı difüzyon birleştirme, aktif difüzyon kaynaklaması ve toz metallurgisi yeniden üretim tamir yöntemleri.

Shan ve ark. [18], ChS88 nikel tabanlı alaşım bıçaklarındaki çatlakları tamir etmek için ışın vakum bronzlama yöntemi kullanarak Ni-Cr-B-Si ve Ni-Cr-Zr bronzlama doldurucu maddelerini uyguladılar. Elde edilen sonuçlar, Ni-Cr-B-Si bronzlama doldurucu metaline kıyasla, Ni-Cr-Zr bronzlama doldurucu metalindeki Zr'nin kolayca yayılmaması, alt malzemenin önemli ölçüde aşınmaması ve bronzlanmış eklemnin dayanıklılığının daha yüksek olması gerektiğini gösterdi. Ni-Cr-Zr bronzlama doldurucu metalinin kullanımı, ChS88 nikel tabanlı alaşım bıçaklarındaki çatlakların tamir edilmesini sağlayabilir. Ojo ve ark. [19], Inconel718 nikel tabanlı alaşımında difüzyon bronzlamasıyla yapılan eklem mikro yapısı ve özelliklerinde aralığın boyutu ile süreç parametrelerinin etkilerini incelediler. Aralığın büyümesiyle birlikte, sert ve kırılgan fazların (örneğin Ni3Al tabanlı ara metaller ve Ni zengin ve Cr zengin boridler) ortaya çıkması, eklem gücünün ve dayanıklılığının azalmasının ana sebebidir.

Geçici sıvı fazı difüzyon kaydırma, izotermal koşullar altında katılaşır ve denge koşulları altındaki kristalleşmeye aittir, bu da bileşenin ve yapının homojenleşmesine katkı sağlar [20]. Pouranvari [21], Inconel718 nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımının geçici sıvı fazı difüzyon kaydırmasını inceledi ve buldu ki, doldurucudaki Cr içeriği ve matrisin ayrışma aralığı, izotermal katılaşma bölgesinin dayanımını etkileyen ana faktörlerdir. Lin ve ark. [22], GH99 nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımı birleşimlerinde geçici sıvı fazı difüzyon kaydırma süreç parametrelerinin mikroyapı ve özelliklere olan etkisini inceledi. Sonuçlar gösterdi ki, bağlantı sıcaklığının artması veya zamanın uzaması ile birlikte, kristalleşme bölgesindeki Ni zengin ve Cr zengin bornitlerin sayısı azaldı ve kristalleşme bölgesinin tanecik boyutu daha küçük oldu. Oda sıcaklığındaki ve yüksek sıcaklıkta çekme kesme dayanımı, bekletme süresinin uzaması ile arttı. Şu anda, geçici sıvı fazı difüzyon kaydırlama, düşük stres bölgelerindeki küçük çatlakları tamir etmek ve taçsız bıçakların ucu hasarını yeniden inşa etmek için başarıyla kullanılmaktadır [23] –24]. Geçici sıvı fazı difüzyon kaydırma çeşitli malzemelere başarıyla uygulanmasına rağmen, küçük çatlakların (yaklaşık 250'ü tamirinde sınırlıdır μ m).

Çatlak genişliği 0,5 mm'den büyükse ve kapiler etkisi yetersizse, bıçak tamiri aktifleştirilmiş difüzyon kaydırma yöntemi kullanılarak yapılabilir [24]. Su ve ark. [25] Aktifleştirilmiş difüzyon brazleme yöntemi kullanılarak In738 nikel tabanlı yüksek sıcaklık itici bıçağını DF4B brazleme malzemesi ile tamirdediler ve yüksek kuvvetli, oksidasyona dirençli bir brazleme mafsali elde ettiler. γ′ eklemde oluşan faz bir güçlendirme etkisi gösterir ve çekme dayanımı ana malzemenin %85'ine ulaşır. Eklemin kırılması Cr zengin borid konumunda meydana gelir. Hawk ve ark. [26], aynı şekilde aktive edilmiş difüzyon kaydırma yöntemini René 108 nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımı bıçağının geniş çatlaklarını tamir etmek için kullandılar. Toz metallurgisi yeniden imalatı, gelişmiş malzeme yüzeylerinin orijinal yeniden inşası için geliştirilen yeni bir yöntem olarak, yüksek sıcaklık alaşımı bıçaklarının tamiri için yaygın olarak kullanılmıştır. Bu yöntem, bıçaklardaki çatlaklar, abrasyon, aşınma ve delikler gibi büyük boşluklu defektler (5 mm'den fazla) gibi üç boyutlu neredeyse izotropik dayanımı geri yükleyebilir ve yeniden oluşturabilir [27]. Kanadalı bir şirket olan Liburdi, kayma özelliklerinde yetersizlik gösteren yüksek Al ve Ti içeriğine sahip nikel tabanlı alaşım bıçaklarının tamiri için LPM (Liburdi toz metallurgisi) yöntemini geliştirdi. Süreç Şekil 4'te gösterilmiştir [28]. Son yıllarda, bu metodu temel alan dikey tabakalı toz metallurgisi yöntemi, enine kadar 25 mm'ye varan defektlerin tek seferde bronzLEC ile tamirini yapabilir [29].

1.2 Tamir  nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımı türbin pencerelerinin yüzey hasarı tamiri

Nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımı pencerelerinin yüzeyinde küçük alanlı çizikler ve korozyon hasarları oluşursa, hasarlı bölge genellikle makinalı işleme ile kaldırılarak ve çukurlandırılarak, uygun bir kaydırma yöntemi kullanılarak doldurulup tamir edilir. Şu anki araştırmalar mainly laser erime yerleştirme ve argon ark kaydırma tamiri üzerine odaklanmaktadır.

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Delaware Üniversitesi'nden Kim et al. [30], yüksek Al ve Ti içeriğine sahip Rene80 nikel tabanlı alaşım bıçaklarında lazer kaplama ve elle kaynak tamirini gerçekleştirdi ve kaynak sonrası ısıl tedavi geçiren parçaları, kaynak sonrası ısıl tedavi ve sıcak izostatik basınç (HIP) uygulanan parçalarıyla karşılaştırdı ve HIP'nin küçük boyutlu poroza defektlerini etkili bir şekilde azaltabileceğini buldu. HuaZhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Liu et al. [31], 718 nikel tabanlı alaşım türbin bileşenlerindeki çentik ve delik defektlerini lazer kaplama teknolojisi kullanarak tamir etti ve tamir sürecinde lazer güç yoğunluğu, lazer tarama hızı ve kaplama formunun etkilerini inceledi, Şekil 5'te gösterildiği gibi.

Argon ark kaydırmacı onarımlı açıdan bakıldığında, Çin Havacılık Geliştirme Shenyang Liming Hava Motoru (Grup) Co., Ltd.'nden Qu Sheng ve ark. [32], DZ125 yüksek sıcaklıkli alaşım türbin bıçaklarının ucundaki aşınma ve çatlak sorunlarını tungsten argon ark kaydırmacı yöntemi kullanarak tamir ettiler. Sonuçlar göstermektedir ki, geleneksel kobalt tabanlı kaydırıcı malzemelerle tamir edildikten sonra, ısıl etki bölgesi ısıl çatlaklara maruz kalır ve kaydın sertliği azalır. Ancak, yeni geliştirilen MGS-1 nikel tabanlı kaydırıcı malzemeleri kullanılarak, uygun kaydırma ve ısı işleme süreçleriyle birleştirilirse, ısıl etki bölgesinde çatlakların oluşmasını etkili bir şekilde önleyebilir ve 1000 derece Celsius'ta çekme dayanımı sağlayabilir. ° C, temel malzemeye oranla %90'una ulaşır. Song Wenqing ve diğerleri [33], K4104 yüksek sıcaklıkli alaşım türbin rehber bıçaklarının döküm eksikliklerinin tamir kaynaklama süreci üzerine bir çalışma gerçekleştirdi. Elde edilen sonuçlara göre, HGH3113 ve HGH3533 kaynaklamalı tel maddelerini doldurucu metal olarak kullanmak, mükemmel kayma formatı, iyi plastisite ve güçlü çatlaklığa karşı direnç sağlarken, Zr içeriği artırılmış K4104 kaynaklama telini kullanıldığında, sıvı metale akış çok düşüktür, kayma yüzeyi iyi oluşmamıştır ve çatlaklık ile füzyon olmama gibi defektler meydana gelmektedir. Bunu göze alındığında, bıçak tamir süreçlerinde doldurma malzemesi seçiminin hayati bir rol oynadığı görülmektedir.

Mevcut araştırmalar, nikel tabanlı türbin pencerelerinin tamirinde nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımının, Cr, Mo, Al gibi katı çözelti güçlendirme elemanları ve P, S, B gibi iz elemanlar içerdiğinden dolayı tamir sırasında daha fazla çatlak duyarlılığı gösterdiğini ortaya koymuştur. Kaydırma sonrası, bu malzemeler yapısal ayrışmaya ve kırılgan Laves fazı defektlerinin oluşmasına yatkındır. Bu nedenle, nikel tabanlı yüksek sıcaklık alaşımlarının tamiri konusundaki sonraki araştırmalar, bu defektlerin yapısı ve mekanik özelliklerinin düzenlenmesini gerektirir.

2 Titanyum alaşımlı fan/sıkıcı bıçak tamir yöntemi

Çalışma sırasında, tiyum alaşımı fan/sıkıcı bıçakları esas olarak sentrifüj kuvveti, aerodinamik kuvveti ve titreşim yükü etkisine maruz kalır. Kullanım sırasında, tiyum alaşımı bıçaklarının yüzey hasar defektleri (kesikler, bıçak ucu aşınması vb.), yerel kırılma defektleri ve geniş alan hasarı (yorgunluk kırığı, geniş alan hasarı ve korozyon vb.) sıklıkla ortaya çıkar, bu da bıçakların tamamının değiştirilmesini gerektirir. Farklı defekt türleri ve yaygın onarım yöntemleri Şekil 6'da gösterilmiştir. Aşağıda, bu üç tür defektin tamiri hakkındaki araştırmaların durumu tanıtılmıştır.

2.1 Tiyum alaşımı bıçak yüzey hasar defektlerinin tamiri

Çalışma sırasında, tiyum alaşımı bıçaklarında yüzey kesikleri, küçük alan çizgileri ve bıçak aşınması gibi defektler sıklıkla görülür. Bu tür defektlerin tamiri, nikkel tabanlı türbin bıçaklarının tamirine benzer. Defektli alanı kaldırmak için makinalama kullanılır ve doldurma ve tamir için lazer erime yatırımı veya argon ark kaynak yöntemi kullanılır.

Lazer erime yerleştirmesi alanında, Zhao Zhuang ve ark. [34] Batı Çin Teknik Üniversitesi’nde TC17 titan alaşımı dökümündeki küçük boyutlu yüzey eksiklikleri üzerine (yüzey çapı 2 mm, derinliği 0.5 mm olan yarım küresel eksiklikler) lazer tamir çalışması yaptılar. Sonuçlar gösterdi ki β lazer yerleştirme bölgesinde sütunlu kristaller arayüzden epitaksial olarak büyüdü ve kırıntı sınırları bulanıklaştı. Orijinal iğne şekilli α çubuklar ve ikincil α ısıl etkilenen bölge (IEB) içindeki fazlar büyüdü ve kabardı. Forje edilmiş numunelere kıyasla, lazer tamir edilmiş numuneler yüksek kuvvet ve düşük plastisite özelliklerine sahipti. Çekme dayanımı 1077,7 MPa'dan 1146,6 MPa'ya artarken, uzama oranı %17,4'ten %11,7'ye düştü. Pan Bo ve ark. [35] ZTC4 tiyum alaşımı için coaxial toz besleme yöntemiyle lazer kaplama teknolojisini kullandılar ve çapraz delikli ön tanımlı defektleri birden fazla kez tamirdede bulundular. Sonuçlar, ana malzemeden tamir edilen bölgeye kadar mikro yapının değişimi sürecinin tabakalı olduğunu gösterdi. α faz ve granüler β faz - Hayır. örgülü yapı - Hayır. martensit - Hayır. Widmanstatten yapısı. Isısal etkilenen bölgenin sertliği, tamir sayısının artmasıyla birlikte hafifçe arttı ancak ana malzemenin ve kaplama katmanının sertliği çok değişmedi.

Isıl işlemden önceki tamir bölgesi ve ısısal etkilenen bölge ultra ince iğne şekilli α faz olarak dağıldığı gösterildi β faz matrisi ve taban malzeme bölgesi ince sepet yapısıdır. Isı işlemden sonra, her bir bölgenin mikro yapısı kılıç benzeri birincil α faz + β faz dönüşüm yapısıdır ve tamir bölgesindeki birincil α fazın uzunluğu diğer bölgelerdeki fazlara göre önemli ölçüde daha uzundur. Tamir parçasının yüksek çevrimli yorgunluk sınırı 490MPa'dır ve bu, taban malzemenin yorgunluk sınırından daha yüksektir. Maksimum düşüş oranı yaklaşık %7.1'dir. Elle yapılan argon ark kaynak da, bıçak yüzeyi çatlakları ve ucu aşınmasını tamir etmek için yaygın olarak kullanılır. Ana dezavantajı, ısı girişi'nin büyük olması ve geniş alan tamiratlarının büyük termal gerilim ve kaynak deformasyonuna neden olabilmesidir [37].

Mevcut araştırmalar, tamir edilmesi için lazer erime yerleştirmesi veya argon ark kaynaklı birleme kullanılırsa bağımsız olarak, tamir edilen alanın yüksek kuvvet ve düşük plastisite özelliklere sahip olduğu ve bıçağın yorgunluk performansının tamir sonrası kolayca azalabileceği göstermektedir. Araştırmanın bir sonraki aşaması, alaşım bileşimini kontrol etme, kaynak süreç parametrelerini ayarlama ve süreç kontrol yöntemlerini optimize etme konularına odaklanmalıdır ki bu da tamir edilen alanın mikro yapısını düzenlemeye, tamir edilen alanın kuvvet ve plastisite eşleştirmesini sağlamaya ve onun üst düzey yorgunluk performansını korumaya yardımcı olacaktır.

2.2 Titanyum alaşımı bıçakların yerel hasarlarının tamiri

Titanyum alaşımı rotor bıçağı hasar eksikliklerinin tamir edilmesi ile titan alaşımı üç boyutlu katı parçaların ekleme yapımı teknolojisi süreç açısından esas olarak bir fark taşımamaktadır. Tamir, hasarlı bölümleri matris olarak alan kesim bölümü ve yerel yüzeyde ikincil bir depozisyon ekleme üretim süreci olarak görülebilir, bu da Şekil 7'de gösterilmiştir. Farklı ısı kaynaklarına göre ana olarak lazer ekleme tamiri ve kavis ekleme tamiri olarak ayrılır. Not edilmesi gereken nokta, son yıllarda Almanya'nın 871 Ortak Araştırma Merkezi'nin, titan alaşımı entegre bıçaklarının tamiri için kavis ekleme tamir teknolojisinin bir araştırma odak noktası haline getirdiği [38] ve nucleating ajanları eklemek suretiyle tamiri geliştirdiği [39].

Lazer ekleme tamiri alanında Gong Xinyong ve ark. [40] TC11 alaşımlı toz kullanarak TC11 titan alaşımı lazer erime depozisyon tamir sürecini inceledi. Tamir sonrası, depozisyon alanı  i̇nce duvarlı örnekte ve arayüz tekrar erime alanı tipik Widmanstatten yapısı özelliklerine sahipti ve matris ısı etkili bölgesi yapısı Widmanstatten yapısından iki durumlu yapıya geçiş yaptı. Depozisyon alanının çekme dayanımı yaklaşık 1200 MPa idi, bu da arayüz geçiş bölgesinden ve matristen daha yüksekti, ancak olastiklik matrise göre biraz daha düşüktü. Çekme örnekleri tümüyle matrisin içinde kırıldı. Nihayetinde, nokta-şerit eriyik depozisyon yöntemi ile gerçek türbinyaprağı tamir edildi, süper-hız test değerlendirmesini geçti ve montaj uygulaması gerçekleştirildi. Bian Hongyou ve ark. [41] TA15 tozunu kullanarak TC17 titan alaşımının lazer ek additif tamiri üzerine çalışmışlar ve farklı normalize ateşleme sıcaklıkları (610 ℃ , 630 ℃ ve 650 ℃ ) mikro Yapısı ve Özellikleri üzerindeki etkisi üzerine. Sonuçlar, lazer yatırımı ile tamir edilen TA15/TC17 alaşımının çekme dayanımının 1029MPa'ya ulaşabileceğini gösterdi, ancak oductilite nispeten düşük, sadece 4.3%, sırasıyla TC17 dökümünün %90.2 ve %61.4'üne ulaşıyor. Farklı sıcaklıklarda yapılanısıl işlem sonrası, çekme dayanımı ve oductilite anlamlı şekilde artıyor. Isıtma sıcaklığı 650 ℃ c olduğunda, en yüksek çekme dayanımı 1102MPa oluyor, bu da TC17 dökümünün %98.4'üne karşılık geliyor ve kırılma sonraki uzama oranı %13.5 olarak yatırıldığı duruma göre önemli ölçüde iyileşiyor.

Yay eklemeli tamir alanında, Liu ve ark. [42] eksik TC4 titan alaşımı bıçağının benzetilmiş bir örneği üzerinde tamir çalışması gerçekleştirdi. Katlanmış tabaka içinde eşkenar kristaller ve sütunlu kristallerden oluşan karışık bir kristal morfolojisi elde edildi, maksimum çekme dayanımı 991 MPa ve uzama oranı %10 oldu. Zhuo ve ark. [43] TC17 titan alaşımı üzerinde TC11 kaynak telini kullanarak yay eklemeli tamir çalışması yaptı ve katlanmış tabakanın ve ısı etkili bölgesinin mikro yapı evrimini analiz etti. Isımsız koşullarda çekme dayanımı 1015.9 MPa ve uzama oranı %14.8 idi, iyi genel performans gösterdi. Chen ve ark. [44] farklı kızdırma sıcaklıkları'nın TC11/TC17 titan alaşımı tamir örneklerinin mikro yapısı ve mekanik özellikleri üzerine olan etkilerini studiedi. Sonuçlar, daha yüksek bir kızdırma sıcaklığının tamir edilen örneklerin uzama oranını artırmaya yararlı olduğunu gösterdi.

Ti合金 bıçakların yerel hasar eksikliklerini tamir etmek için metal eklemeli üretime teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar henüz başlamıştır. Tamir edilen bıçaklar, sadece biriktirme katmanının mekanik özelliklerine dikkat etmelidir, aynı zamanda tamir edilen bıçakların arayüzündeki mekanik özelliklerin değerlendirilmesi de eşit derecede kritiktir.

3 Büyük alan hasarı olan tiyum alaşımlı bıçaklar Bıçak değiştirme ve tamiri

Sıkıştırıcı rotor yapısını basitleştirmek ve ağırlığı azaltmak için, modern hava taşıtları motoru bıçakları sıklıkla tek parça bir yapı olan integral bıçak diski yapısını kullanır. Bu yapı, işleyen bıçakları ve bıçak disklerini tek bir yapı halinde birleştirirken, teneke ve mortizeleri ortadan kaldırır. Ağırlık azaltma amacına ulaşılırken, aynı zamanda geleneksel yapıdaki teneke ve mortizenin aşınmasını ve aerodinamik kayıplarını da önler. Sıkıştırıcı integral bıçak diskinin yüzey hasarının ve yerel hasar eksikliklerinin tamiri, yukarıda bahsedilen ayrı bıçak tamir yöntemiyle benzerdir. Integral bıçak diskinin kırık veya eksik parçalarının tamiri için, benzersiz işleme yöntemi ve avantajları nedeniyle doğrusal sürtünme kaynağı welding yaygın olarak kullanılmaktadır. İşlemi Şekil 8'de gösterilmiştir [45].

Mateo ve ark. [46], Ti-6246 titan alaşımının tamirini simgelemek için doğrusal sürtünme kaydırma yöntemini kullandı. Elde edilen sonuçlar, aynı hasarın üç kez tamir edilmesi durumunda daha dar bir ısıl etki alanı ve daha ince bir kayma kristal yapısı olduğunu gösterdi. Çekme dayanımı, tamir sayısının artmasıyla 1048 MPa'dan 1013 MPa'ya düştü. Ancak, çekme ve yorgunluk deneylerinde hem tümör örneği hem de yorgunluk örneği, kayma alanından uzak olan temel malzeme bölgesinde kırıldı.

Ma ve ark. [47], farklı ısıl işleme sıcaklıkları etkisinin (530 ° C + 4 saat hava soğutma, 610 ° C + 4 saat hava soğutma, 670 ° C + 4 saat hava soğutma) ​​ tC17 titan alaşımı doğrusal sürtünme kaydırma birleşimlerinin mikro yapısı ve mekanik özelliklerindeki değişimi üzerine çalıştığını inceledi. Bulgular, ısıl işleme sıcaklığının artmasıyla beraber α fazının ve β fazının yeniden kristalleşme derecesinin önemli ölçüde arttığını göstermektedir. Çekme ve şok deneyleri için kırılma davranışı, çatlak kırılma yerine elastik kırılma haline geldi. 670 derecede ısıl işlemden sonra ° C, çekme örnekleri temel malzemesinde kırıldı. Çekme dayanımı 1262MPa idi, ancak uzama oranı temel malzemenin sadece %81.1'iydi.

Şu anda, yerli ve yabancı araştırmalar göstermektedir ki, doğrusal sürtünme kaydırma tamiri teknolojisi, erime neden olmayan metallurgik eksikliklerle birlikte bağlama yüzeyindeki oksitleri etkili bir şekilde kaldırabilen kendini temizleyen oksit fonksiyonuna sahiptir. Aynı zamanda, farklı malzemelerden yapılmış integral bıçak disklerinin çatlakları veya eksik parçalarının hızlı tamirini gerçekleştirebilir ve farklı malzeme kombinasyonlarıyla çift-alloy/çift-özellikli integral bıçak disklerini elde etmeyi sağlar [38]. Ancak, doğrusal sürtünme kaydırma teknolojisinin integral bıçak disklerini tamir etmek için kullanılmasında hala çözülmesi gereken birçok sorun bulunmaktadır, örneğin eklemde büyük artalan stres ve farklı malzeme eklemelerinin kalitesini kontrol etmedeki zorluklar. Aynı zamanda, yeni malzemeler için doğrusal sürtünme kaydırma süreci daha da keşfedilmelidir.

Bize Ulaşın

Şirketimize olan ilginiz için teşekkür ederiz! Profesyonel bir gaz türbini parçaları imalat şirketi olarak, teknoloji yeniliklerine ve hizmet iyileştirmesine devam edeceğiz ve dünya genelindeki müşterilere daha fazla yüksek kaliteli çözüm sunacağız. Herhangi bir sorunuz, öneriniz veya işbirliği niyetiniz varsa, size yardımcı olmak için mutluluk duyarız. Aşağıdaki yollardan bizimle iletişime geçebilirsiniz:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201

E-posta ：[email protected]