一种单晶涡轮叶片尖端损伤激光修复方法

技术特征：
1.一种单晶涡轮叶片尖端损伤激光修复方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：通过三维扫描仪，对受损叶片进行扫描，以获取受损叶片模型；截取受损叶片模型中的损伤部分进行逆向建模，使所建模型与损伤部分模型切合；然后，对通过逆向建模得到的修复模型进行切片，得到在slm修复过程所需的切片数据；步骤二：将受损叶片夹持于夹具上，使受损叶片的底面与基板平面密切贴合并以此为基准面；根据修复模型，采用线切割工艺切除损坏部分，并对线切割后的平面进行打磨和清洗，以获得一个干净、平整的修复平面；步骤三：将待修复叶片连同夹具放置于slm设备成型缸，调节夹具的夹持角度，将受损叶片的待修复平面调平，并调整修复模型的坐标系，使其与待修复叶片坐标系重合，然后采用slm实现受损叶片的增材修复；步骤四：将slm成型修复后的叶片放置热等静压机中，在1280℃、150mpa的条件下保温2小时后，降温降压取出热等静压处理后的叶片；步骤五：使用三维扫描仪对热等静压后的修复叶片进行扫描，将扫描的模型与逆向建模的修复模型进行对比检查，去除加工余量，直至满足叶片的尺寸、公差要求，从而实现整个受损叶片的修复。2.根据权利要求1所述单晶涡轮叶片尖端损伤激光修复方法，其特征在于：步骤三中的坐标系调整，是指基于红光扫描调整坐标系，具体是首先使用红光不铺粉扫描切片模型第一层的轮廓，观察扫描路径并与受损叶片实际轮廓进行比较，粗调修复模型坐标系位置，并重复多次直至观察不到两坐标系的偏差。3.根据权利要求2所述单晶涡轮叶片尖端损伤激光修复方法，其特征在于：步骤三中基于红光扫描调整坐标系后，仍存在偏差，需要通过激光扫描细调坐标系位置；通过激光不铺粉扫描修复模型切片文件第一层轮廓并与叶片实际轮廓进行比较，微调修复模型坐标系位置，并重复多次直至修复模型的坐标系使其与待修复叶片坐标系重合。4.根据权利要求3所述单晶涡轮叶片尖端损伤激光修复方法，其特征在于：步骤三中的slm成型过程中，对同一成型层采用不同工艺参数进行两次扫描，其中初熔工艺参数为：激光功率105w，扫描速度400mm/s，铺粉层厚30μm，扫描间距80μm，扫描策略为整体双向扫描、层间正交；重熔工艺参数为：激光功率90w，扫描速度400mm/s，铺粉层厚30μm，扫描间距80μm，扫描策略为整体双向扫描、层间正交。5.根据权利要求4所述单晶涡轮叶片尖端损伤激光修复方法，其特征在于：步骤三中所修复叶片为镍基高温合金叶片，其srr99合金元素含量为w：9.5％，cr：8.5％，al：5.5％，co：5％，ta：2.8％，ti：2.2％，c：0.015％，ni：余量；修复材料选择cm247lc粉末，其元素含量为w：9.66％，co：9.41％，cr：8.11％，al：5.49％，ta：3.18％，hf：1.29％，ti：0.74％，mo：0.52％，c：0.08％，b：0.013％，zr：0.008％，ni：余量。

技术总结
本发明公开了一种单晶涡轮叶片尖端损伤激光修复方法。本发明首先通过对受损叶片的三维扫描逆向建模获取需要修复的模型并生成修复模型的切片数据，对受损叶片进行机加工以去除受损的部分并获得适合SLM工艺的加工平面，根据生成的切片数据通过SLM工艺进行增材修复，修复后进行热等静压处理，以抑制修复部分的缺陷，改善修复部分的微观组织，促进修复叶片整体性能的一致性和均匀化，最终实现受损叶片的形状和性能修复。片的形状和性能修复。片的形状和性能修复。


技术研发人员：王迪 刘振宇 邓国威 韩昌骏 杨永强
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2023/2/6