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激光熔覆技术与涡轮机修复分析

导读: 在当今动荡的经济时代,我们很自然地希望大投资能够尽可能长时间有效,且物有所值。特别是对于工业燃气涡轮部件来说,更是如此,部件的制造和替换非常昂贵,因此有必要使用最高效的维修技术来保护投资。

  在当今动荡的经济时代,我们很自然地希望大投资能够尽可能长时间有效,且物有所值。特别是对于工业燃气涡轮部件来说,更是如此,部件的制造和替换非常昂贵,因此有必要使用最高效的维修技术来保护投资。工业燃气涡轮机的主要用途是发电,还可用于驱动压缩机,另外还可在某些环境下用于驱动油泵,比如钻油平台和油田。

  高价值部件被放在燃烧室后面,在这里部件不得不经受热气体的极高温度。热气体通道部件是由以镍为基材的高温超级合金制成。不过,超级合金的坚固性使得这种材料很难甚至不可能通过传统的焊接工艺来修理。尽管现在有各种涂层技术可以用来修理和修复这些部件,但激光熔覆正成为首选的方法,原因在于其高度化的局部热量输入、广泛可用的材料以及热敏材料的可焊性被增强了。在过去的15年里,技术人员在修理涡轮部件时已经越来越多地引入自动化的激光熔覆工艺,而不是手工的传统焊接工艺,如钨极氩弧焊(TIG)。实际上,工业燃气涡轮机和航空发动机正是在驱动激光熔覆革新的应用行业。

激光熔覆技术应用于修整叶尖

图1、激光熔覆技术应用于修整叶尖。

  什么是激光熔覆?

  激光熔覆使用激光来熔化涂层部件表面的材料。然后粉末喷嘴将金属粉末传输至熔化槽,从而形成冶金结合。激光镜片和粉末喷嘴在工件表面上移动,产生了单轨、单层或者更复杂的焊接积层。

在一个单晶试验样品上进行激光熔覆

图2、在一个单晶试验样品上进行激光熔覆。

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