[发明专利]重型燃机等轴晶透平叶片精铸缺陷高频脉冲电弧修复方法

说明书

本发明公开了一种重型燃机透平叶片精铸缺陷高频脉冲电弧修复方法，属于电弧焊接的技术领域，通过探伤检验对透平叶片进行缺陷参数确认；根据缺陷参数对待修复区的缺陷位置进行打磨，以形成打磨修复区；通过探伤检验对打磨修复区确认是否存在缺陷；对打磨修复区及周围进行清洗；采用与透平叶片的材料成分匹配的焊丝，并通过直流高频脉冲焊机进行手工填丝焊接；焊接后对焊缝及时进行快速冷却；目视检查焊缝成型是否存在缺陷；通过探伤检验确认焊接区域是否存在超标显示，以达到缩小焊缝热影响区，降低焊后凝固裂纹及液化裂纹产生倾向，完成重型燃机透平叶片精铸缺陷的精密修复，以提高透平叶片修复部位的强度，满足设计需求的目的。

技术领域

本发明属于电弧焊接的技术领域，应用领域为地面重型燃机制造过程中，等轴晶高温透平叶片的精铸缺陷焊接修复，具体而言，涉及一种重型燃机等轴晶透平叶片精铸缺陷高频脉冲电弧修复方法。

背景技术

透平叶片是重型燃机出力的核心部件，工作温度极高(F级入口温度达 1350℃)，其设计难度大，结构复杂，材料昂贵，一般采用精密浇铸工艺制造。目前以等轴晶叶片应用最为广泛，透平高温叶片由于工况恶劣，需要良好疲劳强度，高温抗氧化，抗热腐蚀性能，长期的组织稳定性，高温透平叶片材料为等轴晶镍基高温合金(Mar-M247，IN738LC)，其内部有冷却流道，其材料铸造工艺要求高，容易出现雀斑，夹渣，气孔等缺陷，同时为提升精铸透平叶片的高温强度，一般添加Al和Ti形成γ′相，由于Al、Ti含量的提高，对于沉淀硬化型镍基高温合金，其焊接性较差(一般Al超过3％，Ti超过5.5-6％)，裂纹敏感性高，主要裂纹形式包括焊缝熔合区的凝固裂纹，HAZ液化裂纹，应变- 时效裂纹等(如附图1-图3所示)。

因此，针对轴晶透平叶片在应用过程中，主要存在以下几个方面难点：

1、焊接难度大，焊缝很容易出现缺陷，对焊工水平要求极高；

2、因为镍基材料具有线胀系数大、热导率低等特点，焊后变形很大，即使制作专用复杂的装焊工装也难于满足设计精度要求；

3、焊接后焊接接头性能尤其是高温性能有一定程度降低，使实际修复部位的安全系数无法满足原设计要求。

针对该类缺陷修复，传统工艺则以粉末冶金、大间隙钎焊等方式为主，熔焊相关技术公开介绍较少，为此，针对沉淀强化型等轴晶透平叶片精铸缺陷，需要开发相应合理快速便捷的熔化焊修复工艺，以尽可能满足叶片强度要求，提高精铸透平叶片成品率，降低生产成本，提高生产效率。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种重型燃机等轴晶透平叶片精铸缺陷高频脉冲电弧修复方法以达到通过直流高频脉冲的电弧控制，辅以与母材成分相匹配的焊接材料，达到缩小焊缝热影响区，降低焊后凝固裂纹及液化裂纹产生倾向，完成重型燃机透平叶片精铸缺陷的精密修复，以提高透平叶片修复部位的强度，满足设计需求的目的。

本发明所采用的技术方案为：

一种重型燃机透平叶片精铸缺陷高频脉冲电弧修复方法，该方法包括：

(1)通过探伤检验对含有待修复区的透平叶片进行缺陷参数确认；

(2)根据缺陷参数对待修复区的缺陷位置进行打磨，以形成打磨修复区；

(3)通过探伤检验对打磨修复区确认是否存在缺陷，若存在，则返回步骤 (2)；若不存在，则进入下一步；

(4)对打磨修复区及周围进行清洗；

(5)采用与透平叶片的材料成分匹配的焊丝，并通过直流高频脉冲焊机进行手工填丝焊接；

(6)焊接后对焊缝及时进行快速冷却；

(7)目视检查焊缝成型是否存在缺陷，若存在，则返回步骤(1)；若不存在，则进入下一步；