[发明专利]采用激光熔覆修复TC4-DT钛合金的工艺方法

摘要

本发明属于激光加工技术领域，涉及一种采用激光熔覆修复TC4‑DT锻件的工艺方法，主要用于TC4‑DT钛合金加工超差和服役损伤的维修。该方法针对TC4‑DT钛合金，选用TC4‑DT粉末作为熔覆材料，在激光熔覆头前端处安装一个圆筒形附加拖罩，附加拖罩内配有网眼铜片，网眼铜片置于激光熔覆头和拖罩之间，拖罩上开有通气孔。本发明采用合理的激光熔覆工艺参数，对加工超差或者服役损伤的TC4‑DT锻件进行修复。修复的零件变形非常小，控制在公差范围内；修复部位无裂纹缺陷；修复后工件的使用寿命延长。本发明可以在大气或者充氩环境中进行，操作调整方便，适合零件的修复工作。

主权项

采用激光熔覆修复TC4‑DT钛合金的工艺方法,其特征在于：该方法的步骤是：(1)制备熔覆材料，按照TC4‑DT化学成分制备同种材料粉末，筛选出粒度为150目～300目供激光修复使用；(2)修复前表面清理，采用手持打磨枪去除表层污物，并用钢丝轮抛光打磨表面，要求打磨面尽可能平整过度，最后用丙酮擦洗；(3)修复前尺寸测量，采用游标卡尺、对待修复区域尺寸进行测量，记录测量数据，计算各层需熔覆厚度；(4)安装激光熔覆头附加拖罩，在激光熔覆头前端处安装一个圆筒形附加拖罩，附加拖罩内配有带网眼的铜片，铜片置于激光熔覆头和拖罩之间，拖罩上开有通气孔，通气孔在铜片上方；(5)激光熔覆，将待修复TC4‑DT钛合金置于激光熔覆头下方工作台上，采用激光添加粉末熔覆方法恢复缺陷位置的尺寸，并留有0.3～0.8mm的加工余量，激光熔覆的工艺参数为：激光功率800～1200W，光斑直径0.3～0.8mm，熔覆速率400～600mm/min，离焦量0～13mm，送粉速率2～10g/min，送粉气5～10L/min，保护气体10～25L/min，激光熔覆的单层厚度控制在0.2～1.0mm之间，采用多层熔覆完成；(6)修复后测量，测量熔覆厚度，保证熔覆层留有0.3～0.8mm的加工余量，记录测量数据；(7)无损检测，采用荧光和X射线探伤方法，对激光熔覆层进行检查，要求无裂纹、未熔合、夹杂缺陷；(8)去应力退火，采用LWK‑30T‑0100型温度控制仪进行局部退火或在空气炉中整体充氩退火，消除熔覆层残余应力，退火工艺条件为：500～600℃，1～3h，空冷；(9)机械加工，采用车、铣、磨、钳加工手段加工修复区域，恢复尺寸，满足图纸要求，加工需满足装配要求；(10)低温回火，在磨工结束后6小时内，对加工部位做回火处理，消除加工应力，回火工艺条件为：190℃×4h；(11)无损检测，采用磁粉探伤方法，对加工部位进行检查，要求无裂纹缺陷。