高温合金涡轮叶片损伤修复技术研究进展

王志成1,2, 秦海龙1, 周海晶1, 乔立捷3, 冯可云3, 郝琛3,袁晓飞1, 谢锦丽1, 毕中南1,2(1.北京钢研高纳科技股份有限公司； 2.钢铁研究总院高温合金新材料北京市重点实验室；3.华电电力科学研究院有限公司)

摘要:高温合金涡轮叶片是航空发动机和地面燃气轮机最关键的热端部件之一,其长期工作在复杂的温度场、应力场及燃气腐蚀环境下,易出现多种类型的损伤。如果将仅存在微小损伤的叶片直接报废处理,将会显著增加航空发动机和地面燃气轮机的维护/维修成本,造成资源的极大浪费,因此开展高温合金涡轮叶片损伤修复技术研究对于降低高温合金涡轮叶片修复制造成本具有重大意义。首先阐述了涡轮叶片损伤修复技术研究的必要性,其次对高温合金涡轮叶片的主要损伤形式进行了类总结,包括表观损伤和内部冶金组织损伤。对目前各种修复技术进行了总结,包括焊接修复技术、激光熔覆修复技术、激光成形修复技术和恢复热处理技术等,分析了各种修复技术的发展情况、优劣及其适用性;最后对未来高温合金涡轮叶片损伤修复技术的发展方向进行了展望。

关键词:高温合金涡轮叶片; 服役损伤; 焊接修复; 激光熔覆修复; 激光成形修复; 恢复热处理