Cánh quạt động cơ máy bay hoạt động trong môi trường phức tạp và khắc nghiệt trong thời gian dài, dễ bị các loại hư hại khác nhau. Việc thay thế cánh quạt rất tốn kém, và nghiên cứu về công nghệ sửa chữa và tái chế cánh quạt mang lại lợi ích kinh tế lớn. Cánh quạt động cơ máy bay chủ yếu được chia thành hai loại: cánh tua-bin và cánh quạt/hơi nén. Cánh tua-bin thường sử dụng hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken, trong khi cánh quạt/hơi nén chủ yếu sử dụng hợp kim titan, và một số sử dụng hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken. Sự khác biệt về vật liệu và môi trường làm việc của cánh tua-bin và cánh quạt/hơi nén dẫn đến các loại hư hại phổ biến khác nhau, gây ra các phương pháp sửa chữa và chỉ tiêu hiệu suất cần đạt được sau sửa chữa khác nhau. Bài báo này phân tích và thảo luận về các phương pháp sửa chữa và công nghệ then chốt hiện đang được sử dụng cho hai loại hư hại phổ biến ở cánh quạt động cơ máy bay, nhằm cung cấp cơ sở lý thuyết để đạt được sửa chữa và tái chế chất lượng cao cho cánh quạt động cơ máy bay.
Trong động cơ máy bay, các cánh tua-bin và cánh quạt/nén rotor phải chịu môi trường khắc nghiệt lâu dài như tải ly tâm, ứng suất nhiệt và ăn mòn, và có yêu cầu hiệu suất cực kỳ cao. Chúng được liệt kê là một trong những thành phần lõi nhất trong việc sản xuất động cơ máy bay, và việc sản xuất chúng chiếm hơn 30% khối lượng công việc của toàn bộ quá trình sản xuất động cơ [1 –3]. Do làm việc trong môi trường khắc nghiệt và phức tạp trong thời gian dài, các cánh rotor dễ bị khuyết tật như nứt, mòn đầu cánh và hư hỏng do gãy. Chi phí sửa chữa cánh chỉ bằng 20% chi phí sản xuất toàn bộ cánh. Do đó, nghiên cứu về công nghệ sửa chữa cánh động cơ máy bay giúp kéo dài tuổi thọ của cánh, giảm chi phí sản xuất và mang lại lợi ích kinh tế lớn.
Việc sửa chữa và tái chế lưỡi cánh động cơ máy bay chủ yếu bao gồm bốn bước sau [4]: xử lý trước lưỡi cánh (bao gồm làm sạch lưỡi cánh [5], kiểm tra ba chiều và tái tạo hình học [6, –7], v.v.); lắng đọng vật liệu (bao gồm việc sử dụng công nghệ hàn và kết nối tiên tiến để hoàn thành việc điền đầy và tích lũy vật liệu bị thiếu [8, –10], xử lý nhiệt phục hồi hiệu suất [11, –13], v.v.); phục hồi lưỡi cánh (bao gồm các phương pháp gia công như mài và đánh bóng [14]); xử lý sau sửa chữa (bao gồm lớp phủ bề mặt [15] –16] và phương pháp xử lý tăng cường [17], v.v.), như được trình bày trong Hình 1. Trong số đó, quá trình lắng đọng vật liệu là yếu tố then chốt để đảm bảo các đặc tính cơ học của cánh quạt sau khi sửa chữa. Các thành phần chính và vật liệu của lưỡi cánh động cơ máy bay được hiển thị trong Hình 2. Đối với các loại vật liệu khác nhau và các dạng khuyết tật khác nhau, nghiên cứu về phương pháp sửa chữa tương ứng là nền tảng để đạt được việc sửa chữa và tái chế chất lượng cao cho các lưỡi cánh bị hư hại. Bài báo này lấy đối tượng là lưỡi cánh tua-bin hợp kim nhiệt độ cao gốc niken và lưỡi cánh quạt/buồng nén hợp kim titan, thảo luận và phân tích các phương pháp sửa chữa và công nghệ then chốt được sử dụng cho các loại hư hại khác nhau của lưỡi cánh động cơ máy bay ở giai đoạn hiện tại, đồng thời giải thích ưu điểm và nhược điểm của chúng.
Lưỡi cánh turbin làm từ hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken hoạt động trong môi trường khí đốt nóng và ứng suất phức tạp trong thời gian dài, và các lưỡi cánh thường có khuyết tật như vết nứt mệt mỏi nhiệt, hư hỏng bề mặt nhỏ (mòn đầu cánh và hư hại do ăn mòn), và gãy mệt mỏi. Vì mức độ an toàn của việc sửa chữa gãy mệt mỏi của lưỡi cánh turbin tương đối thấp, nên chúng thường được thay thế trực tiếp sau khi xảy ra gãy mệt mỏi mà không tiến hành hàn sửa chữa. Hai loại khuyết tật phổ biến và phương pháp sửa chữa của lưỡi cánh turbin được thể hiện trong Hình 3 [4]. Dưới đây sẽ giới thiệu các phương pháp sửa chữa cho hai loại khuyết tật này của lưỡi cánh turbin làm từ hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken.
Các phương pháp hàn dán và hàn pha rắn thường được sử dụng để sửa chữa khuyết tật nứt của cánh tua-bin, chủ yếu bao gồm: hàn dán chân không, nối扩散pha lỏng tạm thời, hàn diffusion kích hoạt và các phương pháp sửa chữa tái chế kim loại bột.
Shan et al. [18] đã sử dụng phương pháp hàn chân không tia để sửa chữa các vết nứt trên lưỡi dao hợp kim niken ChS88 bằng vật liệu hàn Ni-Cr-B-Si và Ni-Cr-Zr. Kết quả cho thấy so với vật liệu hàn Ni-Cr-B-Si, Zr trong vật liệu hàn Ni-Cr-Zr khó khuếch tán hơn, nền vật liệu không bị ăn mòn đáng kể và độ dẻo của mối hàn cao hơn. Việc sử dụng vật liệu hàn Ni-Cr-Zr có thể đạt được việc sửa chữa các vết nứt trên lưỡi dao hợp kim niken ChS88. Ojo et al. [19] đã nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước khe hở và các thông số quy trình đến cấu trúc vi mô và đặc tính của mối hàn lan toả của hợp kim niken Inconel718. Khi kích thước khe hở tăng lên, sự xuất hiện của các pha cứng và giòn như hợp kim liên kim loại dựa trên Ni3Al và borua giàu Ni và Cr là nguyên nhân chính dẫn đến giảm cường độ và độ dẻo của mối hàn.
Hàn khuếch tán pha lỏng chuyển tiếp được đông đặc dưới điều kiện đẳng nhiệt và thuộc về quá trình kết tinh dưới điều kiện cân bằng, điều này có lợi cho việc đồng nhất thành phần và cấu trúc [20]. Pouranvari [21] đã nghiên cứu hàn khuếch tán pha lỏng chuyển tiếp của hợp kim nhiệt độ cao gốc niken Inconel718 và phát hiện rằng hàm lượng Cr trong vật liệu trám và phạm vi phân rã của ma trận là các yếu tố then chốt ảnh hưởng đến độ mạnh của vùng đông đặc đẳng nhiệt. Lin và cộng sự [22] đã nghiên cứu tác động của các thông số quy trình hàn khuếch tán pha lỏng chuyển tiếp đối với cấu trúc vi mô và tính chất của mối hàn hợp kim nhiệt độ cao gốc niken GH99. Kết quả cho thấy rằng khi nhiệt độ nối tăng lên hoặc thời gian kéo dài, số lượng borua giàu Ni và Cr trong vùng kết tủa giảm đi, và kích thước hạt của vùng kết tủa nhỏ hơn. Độ bền kéo cắt ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao tăng lên theo thời gian giữ. Hiện nay, hàn khuếch tán pha lỏng chuyển tiếp đã được sử dụng thành công để sửa chữa các vết nứt nhỏ ở khu vực ứng suất thấp và tái tạo tổn thương đầu cánh không có mão [23] –24]. Mặc dù hàn khuếch tán pha lỏng tạm thời đã được áp dụng thành công cho nhiều loại vật liệu khác nhau, nó chỉ giới hạn trong việc sửa chữa các vết nứt nhỏ (khoảng 250 μ m).
Khi chiều rộng của vết nứt lớn hơn 0,5 mm và lực mao dẫn không đủ để điền đầy vết nứt, việc sửa chữa lưỡi dao có thể đạt được bằng cách sử dụng phương pháp hàn khuếch tán kích hoạt [24]. Su et al. [25] đã sử dụng phương pháp hàn khuếch tán hàn kích hoạt để sửa chữa lưỡi dao hợp kim nhiệt độ cao Niken In738 bằng vật liệu hàn DF4B, và thu được mối hàn có cường độ cao, khả năng chống oxi hóa tốt. γ′ pha kết tinh trong khớp hàn có tác dụng tăng cường, và độ bền kéo đạt 85% của vật liệu gốc. Khớp hàn bị phá vỡ tại vị trí của borua giàu Cr. Hawk và cộng sự [26] cũng đã sử dụng hàn khuếch tán kích hoạt để sửa chữa vết nứt rộng của lưỡi cánh hợp kim nhiệt độ cao ni-ken René 108. Kim loại học bột tái chế tạo, như một phương pháp mới được phát triển cho việc tái tạo bề mặt vật liệu tiên tiến, đã được áp dụng rộng rãi trong việc sửa chữa lưỡi cánh hợp kim nhiệt độ cao. Nó có thể khôi phục và tái tạo độ bền gần đồng hướng ba chiều cho các khuyết tật có khe hở lớn (hơn 5 mm) như vết nứt, mài mòn, và lỗ trên lưỡi cánh [27]. Liburdi, một công ty Canada, đã phát triển phương pháp LPM (Liburdi powder metallurgy) để sửa chữa lưỡi cánh hợp kim ni-kен chứa nhiều Al và Ti có hiệu suất hàn kém. Quy trình được hiển thị trong Hình 4 [28]. Trong những năm gần đây, phương pháp kim loại học bột dán lớp thẳng đứng dựa trên phương pháp này có thể thực hiện hàn vá một lần cho khuyết tật rộng tới 25 mm [29].
Khi xuất hiện xước và hư hại do ăn mòn trên diện tích nhỏ ở bề mặt của lưỡi cánh hợp kim chịu nhiệt based niken, khu vực bị hư hại thường có thể được loại bỏ và tạo rãnh bằng gia công, sau đó được điền đầy và sửa chữa bằng phương pháp hàn phù hợp. Nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào việc lắng đọng tan chảy bằng tia laser và sửa chữa hàn hồ quang argon.
Kim et al. [30] từ Đại học Delaware ở Hoa Kỳ đã thực hiện phủ bằng tia laser và hàn sửa chữa thủ công trên các cánh quạt hợp kim niken Rene80 có hàm lượng Al và Ti cao, và so sánh các chi tiết đã trải qua xử lý nhiệt sau hàn với những chi tiết đã trải qua xử lý nhiệt sau hàn và ép đẳng hướng nóng (HIP), và phát hiện rằng HIP có thể hiệu quả giảm thiểu các khuyết tật lỗ nhỏ. Liu et al. [31] từ Đại học Khoa học và Công nghệ Hoa Trung đã sử dụng công nghệ phủ bằng tia laser để sửa chữa các khuyết tật rãnh và lỗ trên các bộ phận tuabin của hợp kim niken 718, và nghiên cứu tác động của mật độ công suất laser, tốc độ quét laser và hình thức phủ lên quá trình sửa chữa, như được hiển thị trong Hình 5.
Về sửa chữa hàn hồ quang argon, Qu Sheng và các cộng sự [32] của Công ty Trung Quốc Phát triển Hàng không Shenyang Liming Aero Engine (Nhóm) đã sử dụng phương pháp hàn hồ quang tungsten argon để sửa chữa các vấn đề mòn và nứt ở đầu cánh tua-bin hợp kim nhiệt độ cao DZ125. Kết quả cho thấy rằng sau khi sửa chữa bằng vật liệu hàn cobalt truyền thống, vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt dễ xuất hiện các vết nứt nhiệt và độ cứng của mối hàn giảm xuống. Tuy nhiên, sử dụng vật liệu hàn nickel MGS-1 mới phát triển, kết hợp với quy trình hàn và xử lý nhiệt thích hợp, có thể hiệu quả tránh được việc xuất hiện vết nứt trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt, và độ bền kéo ở 1000 ° C đạt 90% của vật liệu cơ bản. Song Wenqing và các đồng nghiệp [33] đã tiến hành nghiên cứu về quá trình hàn sửa chữa khuyết tật đúc của lưỡi cánh hướng dẫn tua-bin hợp kim nhiệt độ cao K4104. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng dây hàn HGH3113 và HGH3533 làm kim loại điền đầy có hình thành mối hàn tuyệt vời, tính dẻo tốt và khả năng chống nứt mạnh mẽ, trong khi sử dụng dây hàn K4104 với hàm lượng Zr tăng thì tính lưu động của kim loại lỏng kém, bề mặt mối hàn không được tạo hình tốt, và xảy ra các khuyết tật như nứt và không hòa tan. Có thể thấy rằng trong quá trình sửa chữa lưỡi cánh, việc lựa chọn vật liệu điền đầy đóng vai trò quan trọng.
Nghiên cứu hiện tại về việc sửa chữa lưỡi cánh turbin dựa trên niken đã cho thấy rằng các hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken chứa các nguyên tố tăng cường dung dịch rắn như Cr, Mo, Al và các nguyên tố vi lượng như P, S, B, khiến chúng nhạy cảm với vết nứt nhiều hơn trong quá trình sửa chữa. Sau khi hàn, chúng dễ bị phân tầng cấu trúc và hình thành các khuyết tật pha Laves giòn. Do đó, nghiên cứu tiếp theo về việc sửa chữa các hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken cần điều chỉnh cấu trúc và đặc tính cơ học của các khuyết tật này.
Trong quá trình vận hành, các cánh quạt/compressor làm từ hợp kim titan chủ yếu chịu tác động của lực ly tâm, lực khí động học và tải trọng rung động. Trong quá trình sử dụng, các khuyết tật hư hỏng bề mặt (nứt, mòn đầu cánh, v.v.), khuyết tật gãy cục bộ của lưỡi dao hợp kim titan và hư hỏng diện rộng (đứt gãy mệt mỏi, hư hỏng diện rộng và ăn mòn, v.v.) thường xảy ra, yêu cầu phải thay thế toàn bộ lưỡi dao. Các loại khuyết tật khác nhau và phương pháp sửa chữa phổ biến được hiển thị trong Hình 6. Dưới đây sẽ giới thiệu tình trạng nghiên cứu về việc sửa chữa của ba loại khuyết tật này.
Trong quá trình vận hành, các lưỡi dao hợp kim titan thường có các khuyết tật như nứt bề mặt, xước nhỏ và mòn lưỡi dao. Việc sửa chữa các khuyết tật này tương tự như đối với lưỡi dao turbin dựa trên niken. Sử dụng gia công để loại bỏ khu vực khuyết tật và sử dụng đắp hàn tan bằng laser hoặc hàn hồ quang argon để điền và sửa chữa.
Trong lĩnh vực phun trộn bằng tia laser, Zhao Zhuang và các cộng sự [34] tại Đại học Công nghệ Tây Bắc đã tiến hành nghiên cứu sửa chữa bằng laser đối với các khuyết tật bề mặt có kích thước nhỏ (đường kính bề mặt 2 mm, khuyết tật hình bán cầu với độ sâu 0,5 mm) của phôi đúc hợp kim titan TC17. Kết quả cho thấy rằng β tinh thể cột trong khu vực phun trộn bằng tia laser phát triển theo kiểu tinh thể từ giao diện và ranh giới hạt trở nên mờ đi. Các sợi kim loại dạng kim ban đầu α và thứ cấp α các pha trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt đã phát triển và thô hóa. So với các mẫu được rèn, các mẫu được sửa chữa bằng tia laser có đặc điểm là độ bền cao và độ dẻo thấp. Độ bền kéo tăng từ 1077,7 MPa lên 1146,6 MPa, và độ dãn dài giảm từ 17,4% xuống 11,7%. Pan Bo et al. [35] đã sử dụng công nghệ phủ bằng tia laser với việc cung cấp bột đồng trục để sửa chữa nhiều lần các khuyết tật hình lỗ tròn được chế tạo sẵn của hợp kim titan ZTC4. Kết quả cho thấy quá trình thay đổi cấu trúc vi mô từ vật liệu gốc đến khu vực được sửa chữa là dạng vảy cá α pha và giữa hạt β pha → cấu trúc đan xen → martensit → Cấu trúc Widmanstätten. Độ cứng của vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt tăng nhẹ khi số lần sửa chữa tăng lên, trong khi độ cứng của vật liệu gốc và lớp phủ không thay đổi đáng kể.
Kết quả cho thấy rằng vùng sửa chữa và vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt trước khi xử lý nhiệt là siêu nhỏ dạng kim α pha phân bố trong β ma trận pha, và vùng vật liệu nền là cấu trúc giỏ mịn. Sau xử lý nhiệt, vi cấu trúc của mỗi khu vực là dạng dải pha chính α pha + β cấu trúc biến đổi pha, và chiều dài của pha chính trong khu vực sửa chữa rõ ràng lớn hơn so với các khu vực khác. Giới hạn mệt mỏi chu kỳ cao của phần sửa chữa là 490MPa, cao hơn giới hạn mệt mỏi của vật liệu nền. Sự giảm cực đại khoảng 7,1%. Hàn hồ quang argon bằng tay cũng thường được sử dụng để sửa chữa vết nứt bề mặt lưỡi dao và mòn đầu. Nhược điểm của nó là lượng nhiệt đưa vào lớn, và sửa chữa diện rộng dễ dẫn đến ứng suất nhiệt lớn và biến dạng hàn [37]. α pha
Nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng bất kể là sử dụng lắng đọng tan chảy bằng tia laser hay hàn hồ quang argon để sửa chữa, khu vực sửa chữa đều có đặc điểm cường độ cao và dẻo kém, và hiệu suất mệt mỏi của lưỡi cánh dễ bị giảm sau khi sửa chữa. Bước tiếp theo của nghiên cứu nên tập trung vào cách kiểm soát thành phần hợp kim, điều chỉnh thông số quy trình hàn và tối ưu hóa phương pháp kiểm soát quy trình để điều chỉnh cấu trúc vi mô của khu vực sửa chữa, đạt được sự cân bằng giữa cường độ và độ dẻo trong khu vực sửa chữa, và đảm bảo hiệu suất mệt mỏi xuất sắc của nó.
Không có sự khác biệt cơ bản nào giữa việc sửa chữa các khuyết tật hư hỏng của cánh quạt hợp kim titan và công nghệ sản xuất thêm các bộ phận rắn ba chiều bằng hợp kim titan về mặt quy trình. Việc sửa chữa có thể được coi là một quá trình sản xuất thêm bằng phương pháp lắng đọng thứ cấp trên phần gãy và bề mặt cục bộ, với các bộ phận bị hư hại làm nền tảng, như Hình 7 cho thấy. Theo các nguồn nhiệt khác nhau, nó chủ yếu được chia thành sửa chữa thêm bằng laser và sửa chữa thêm bằng cung điện. Điều đáng chú ý là trong những năm gần đây, Trung tâm Nghiên cứu Cộng tác 871 của Đức đã đưa công nghệ sửa chữa thêm bằng cung điện trở thành trọng tâm nghiên cứu để sửa chữa lưỡi cánh hợp kim titan [38], và đã cải thiện hiệu suất sửa chữa bằng cách thêm chất tạo nhân và các phương tiện khác [39].
Trong lĩnh vực sửa chữa thêm bằng laser, Gong Xinyong và cộng sự [40] đã sử dụng bột hợp kim TC11 để nghiên cứu quy trình sửa chữa bằng lắng đọng tan chảy laser của hợp kim titan TC11. Sau khi sửa chữa, khu vực lắng đọng mẫu có thành mỏng và khu vực tan chảy tại giao diện có đặc điểm điển hình của cấu trúc Widmanstatten, và cấu trúc vùng ảnh hưởng nhiệt của ma trận chuyển từ cấu trúc Widmanstatten sang cấu trúc hai trạng thái. Độ bền kéo của khu vực lắng đọng khoảng 1200 MPa, cao hơn so với khu vực chuyển tiếp tại giao diện và ma trận, trong khi độ dẻo hơi thấp hơn so với ma trận. Các mẫu thử kéo đều bị gãy bên trong ma trận. Cuối cùng, tuabin thực tế đã được sửa chữa bằng phương pháp lắng đọng tan chảy từng điểm, vượt qua đánh giá thử nghiệm siêu tốc và thực hiện lắp đặt ứng dụng. Bian Hongyou và cộng sự [41] đã sử dụng bột TA15 để nghiên cứu việc sửa chữa thêm laser cho hợp kim titan TC17, và khám phá tác động của các nhiệt độ xử lý nhiệt hồi火 khác nhau (610 ℃ , 630 ℃ và 650 ℃ ) về cấu trúc vi mô và các đặc tính của nó. Kết quả cho thấy độ bền kéo của hợp kim TA15/TC17 được sửa chữa bằng phương pháp đắp laser có thể đạt 1029MPa, nhưng độ dẻo tương đối thấp, chỉ đạt 4,3%, tương ứng đạt 90,2% và 61,4% so với phôi TC17. Sau khi xử lý nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau, độ bền kéo và độ dẻo được cải thiện đáng kể. Khi nhiệt độ làm mềm là 650 ℃ , độ bền kéo cao nhất đạt 1102MPa, đạt 98,4% so với phôi TC17, và độ giãn dài sau khi gãy là 13,5%, được cải thiện đáng kể so với trạng thái vừa đắp.
Trong lĩnh vực hàn bổ sung dạng cung, Liu et al. [42] đã tiến hành nghiên cứu sửa chữa trên mẫu vật mô phỏng lưỡi cánh hợp kim titan TC4 bị thiếu损. Một cấu trúc hạt hỗn hợp của tinh thể đồng trục và tinh thể cột đã được thu được trong lớp được đắp, với độ bền kéo tối đa là 991 MPa và độ dãn dài là 10%. Zhuo et al. [43] đã sử dụng dây hàn TC11 để thực hiện nghiên cứu hàn bổ sung dạng cung trên hợp kim titan TC17, và phân tích sự tiến hóa vi cấu trúc của lớp đắp và vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt. Độ bền kéo là 1015,9 MPa dưới điều kiện không làm nóng, và độ dãn dài là 14,8%, với hiệu suất tổng thể tốt. Chen et al. [44] đã nghiên cứu tác động của các nhiệt độ xử lý nhiệt khác nhau đối với vi cấu trúc và tính chất cơ học của mẫu vật sửa chữa hợp kim titan TC11/TC17. Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ xử lý nhiệt cao hơn có lợi cho việc cải thiện độ dãn dài của các mẫu vật đã được sửa chữa.
Nghiên cứu về việc sử dụng công nghệ sản xuất thêm kim loại để sửa chữa các khuyết tật hư hại cục bộ trên lưỡi cánh hợp kim titan mới chỉ đang ở giai đoạn khởi đầu. Các lưỡi cánh đã được sửa chữa không chỉ cần chú ý đến đặc tính cơ học của lớp vật liệu được lắng đọng, mà việc đánh giá đặc tính cơ học tại giao diện của lưỡi cánh đã được sửa chữa cũng quan trọng như nhau.
Để đơn giản hóa cấu trúc rô-to máy nén và giảm trọng lượng, các cánh tua-bin động cơ máy bay hiện đại thường sử dụng cấu trúc đĩa cánh nguyên khối, đây là cấu trúc một mảnh làm cho các cánh hoạt động và đĩa cánh trở thành một cấu trúc nguyên khối, loại bỏ khớp gài và khe hở. Trong khi đạt được mục đích giảm trọng lượng, nó cũng có thể tránh sự mài mòn và tổn thất khí động học của khớp gài và khe hở trong cấu trúc thông thường. Việc sửa chữa hư hỏng bề mặt và các khuyết tật hư hại cục bộ của đĩa cánh nguyên khối máy nén tương tự như phương pháp sửa chữa cánh riêng lẻ đã đề cập ở trên. Đối với việc sửa chữa các cánh hoặc phần bị thiếu của đĩa cánh nguyên khối bị gãy, hàn ma sát tuyến tính được sử dụng rộng rãi nhờ phương pháp xử lý độc đáo và ưu điểm của nó. Quy trình của nó được hiển thị trong Hình 8 [45].
Mateo và các cộng sự [46] đã sử dụng hàn ma sát tuyến tính để mô phỏng việc sửa chữa hợp kim titan Ti-6246. Kết quả cho thấy cùng một tổn thương được sửa chữa đến ba lần có vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt hẹp hơn và cấu trúc hạt hàn mịn hơn. Độ bền kéo giảm từ 1048 MPa xuống 1013 MPa khi số lần sửa chữa tăng lên. Tuy nhiên, cả mẫu thử độ bền kéo và mệt mỏi đều gãy ở khu vực vật liệu cơ bản, cách xa khu vực hàn.
Ma và các cộng sự [47] đã nghiên cứu tác động của các nhiệt độ xử lý nhiệt khác nhau (530 ° C + 4h làm nguội trong không khí, 610 ° C + 4h làm nguội trong không khí, 670 ° C + 4h làm nguội trong không khí) đối với cấu trúc vi mô và đặc tính cơ học của mối hàn hàn ma sát tuyến tính của hợp kim titan TC17. Kết quả cho thấy rằng khi nhiệt độ xử lý nhiệt tăng lên, mức độ tinh thể hóa lại của pha α và pha β tăng đáng kể. Hành vi gãy của mẫu thử độ bền kéo và va đập thay đổi từ gãy giòn sang gãy dẻo. Sau khi xử lý nhiệt ở 670 ° C, mẫu thử kéo đứt trong vật liệu cơ sở. Độ bền kéo là 1262MPa, nhưng độ dãn dài chỉ đạt 81.1% so với vật liệu cơ sở.
Hiện nay, nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy rằng công nghệ hàn ma sát tuyến tính để sửa chữa có chức năng tự làm sạch oxit, có thể hiệu quả loại bỏ oxit trên bề mặt kết dính mà không gây ra các khuyết tật kim loại do tan chảy. Đồng thời, nó có thể thực hiện kết nối giữa các vật liệu khác chất để tạo thành đĩa lưỡi dao kép hợp kim/kép tính năng, và có thể hoàn thành việc sửa chữa nhanh chóng các vết nứt hoặc phần bị thiếu của đĩa lưỡi dao tích hợp được làm từ các vật liệu khác nhau [38]. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết khi sử dụng công nghệ hàn ma sát tuyến tính để sửa chữa đĩa lưỡi dao tích hợp, chẳng hạn như ứng suất dư lớn ở mối nối và khó kiểm soát chất lượng kết nối của vật liệu khác chất. Đồng thời, quy trình hàn ma sát tuyến tính cho các vật liệu mới cần được tiếp tục khám phá thêm.
Cảm ơn bạn đã quan tâm đến công ty của chúng tôi! Là một công ty chuyên sản xuất phụ tùng tua-bin khí, chúng tôi sẽ tiếp tục cam kết đổi mới công nghệ và cải thiện dịch vụ, nhằm cung cấp nhiều giải pháp chất lượng cao hơn cho khách hàng trên toàn thế giới. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, đề xuất hoặc ý định hợp tác nào, chúng tôi rất sẵn lòng giúp đỡ bạn. Vui lòng liên hệ với chúng tôi theo các cách sau đây:
WhatsAPP: +86 135 4409 5201
E-mail ：[email protected]
Tin tức nóng2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Đội ngũ bán hàng chuyên nghiệp của chúng tôi đang chờ đợi sự tư vấn của bạn.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
