CN101444869A - 无变形修复铸造合金零件微损伤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，该方法将CoCrW合金的旋转体阳极棒，装夹在电火花机的旋转夹头上，并将待修复的零部件连接于电火花机的阴极，电火花机功率调整到1000W～1800W，频率调整到低频，保护氩气调到8L/min～35L/min，并用铜管把氩气瓶的氩气导引到涂敷处，铜管斜口对准零部件损伤部位，开启电源后，上述旋转阴极棒与零部件损伤面呈55°～75°接触，并在修复部位实施来回往复的涂敷。本发明利用电火花微弧沉积的瞬间温度高、持续时间短的特点，减小零件修复中的热输入，避免了现有技术氩弧焊热输入量大、作用时间长，零件变形大易产生裂纹的缺陷。克服了现有技术等离子喷涂边界效应，设备投资成本大，涂层结合强度低，热喷涂易脱层和掉块问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，特别是航空发动机高温铸造合金、铸造铝合金零部件微小磨损、微小机械损伤、铸造孔、微小裂纹的修复方法。
背景技术
由于航空发动机在使用过程中产生振动，应力等因素，引起发动机上的高温合金、铸造高温合金、铸造铝合金和钛合金零部件产生微动磨损和裂纹，在发动机大修过程中由于机件的拆装失误引起零件表面产生划伤和打伤，机件在制造时遗留下的表面气孔、针孔等缺陷。目前现有技术对有上述缺陷的高温变形合金、变形铝合金、钛合金等零件修复方法通常有：
氩弧焊修复，氩弧焊修复的不足之处是热输入大，作用时间长，易导致的机件变形和出现裂纹。其次是操作技能要求高，不同技能的操作人员对焊缝的质量影响很大。人力成本很高，操作人员需要专门的机构培训和考核。对要求变形小或无变形修复的条件下，该工艺方法很难满足要求。由于特种铸造高温合金和铸造铝合金零部件的铸造组织疏松、晶粒大、塑性低和晶界弱化等因素，该方法易产生裂纹。
热喷涂修复，热喷涂修复包括，火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂。热喷涂修复的不足之处是修复小，涂层易产生边界效应，以及涂层与基体是机械结合，因此涂层易脱层掉块。其次是热喷涂修理周期长、设备投资大，修理成本高，修复的设备成本为电火花微弧沉积设备成本的3到6倍。修复时需要保护～表面粗化～喷涂～去保护等复杂修理工序，周期较长。
由于上述现有技术存在的缺陷原因，目前对发动机铸造高温合金、铸造铝合金机件的微损伤故障的修复长期得不到有效的解决。
发明内容
本发明的任务是提出一种设备投资成本低，操作技能要求不高，修复周期短，修复质量高，能够无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，以解决航空发动机铸造高温合金、铸造铝合金零部件微损故障的修复问题。
本发明的目的可以通过以下措施来达到，本发明提出的一种无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，具有如下技术特征，
将直径为φ1mm～φ3mm变形高温合金或CoCrW合金的旋转体阳极棒，装夹在电火花机的旋转夹头上，并将待修复的零部件连接于电火花机的阴极，然后将上述电火花机功率调整到1000W～1800W，电压调整到50V～70V，频率调整到低频240HZ～270HZ，电极转速调到指示中速，保护氩气调到8L/min～35L/min，并用气体出口端面与管轴线中心成30°～60°的铜管，把氩气瓶的氩气导引到涂敷处，将铜管的斜口对准零部件的损伤部位，使零部件损伤部位完成处于氩弧保护下，开启电源后，上述旋转阳极棒与零部件损伤面呈55°～75°接触，并在修复部位实施来回往复的涂敷。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
本发明利用电火花微弧沉积的瞬间温度高、持续时间短和修复处冷却速率高的特点，可减小零件修复中的热输入，避免了现有技术氩弧焊热输入量大、作用时间长，零件变形大、操作技能要求高，易产生裂纹的缺陷。利用电火花微弧沉积涂层与基体冶金结合特点，克服了现有技术离子喷涂涂层边界效应，设备投资成本大，涂层结合强度低，热喷涂易脱层和掉块问题。
本发明在修复航空发动机铸造高温合金的限动器微动磨损故障，和在修复航空发动机铸造铝合金的滑油附件安装面微小机械损伤故障中，其尺寸修复和表面强化，达到了原零件的设计性能。在修复航空发动机不锈钢的燃烧室外套安装边微动磨损中，取代了等离子喷涂，缩短了修理周期，降低了修理成本，提高了修理质量。经应用达到了原零件的设计性能。
具体实施例方式
为了更清楚地理解本发明，现将通过本发明实施例描述本发明。
根据本发明，实施修复零件的电极阳极棒材料可以是变形高温合金、铸造高温合金、变形铝合金和CoCrW合金材料。
用功率为500W～3000W，电压为30V～80V的电火花机，用塑料导管一端接氩气瓶，一端用内径为φ6mm～φ10mm，长度为100mm～150mm，气体出口端面与管轴线中心成30°～60°的铜管将的氩气导引到涂敷处，将5A02、1035、3A21、GH3030、GH3044、GH625、K403、K417中任何一种变形高温合金或CoCrW合金加工成直径为φ1mm、2mm或φ3mm，长度为80mm～120mm的旋转体阳极棒，装入到电火花机的旋转夹头上。然后将损伤零部件放在工作台上，连接电火花机阴极。开启电火花设备电源，将电火花机的功率调整到1000W～1800W范围中任一功率值，最好为1450W，电压调整到50V～70V，最好为65V，频率调整到低频240HZ～270HZ，电极转速调到指示中速，保护氩气调到8L/min～35L/min，最好为20L/min。将铜管的斜口对准零部件的损伤部位，使旋转体阳极棒与零部件接触部位完全处于氩弧保护下，与旋转阳极的移动同步，将旋转阳极与零部件损伤面成55°～75°方向接触，匀速地从左到右或从右到左来回在修复部位涂敷。
实施例1
在球面微动磨损处，用φ2mm的GH3030阳极棒、电火花机功率为1300W、电压为62V、频率为低频250HZ、电极转速调到指示中速和氩气流量为20L/min的工艺参数对球面磨损处重复涂敷，直到尺寸恢复到图样，将修复处用砂轮头磨光，再按以上的工艺参数用φ3mm的CoCrW材料阳极棒，在修复表面上涂3～5次的方法进行表面强化，经应用达到了原零件的设计性能。
实施例2
在安装面微动磨损处球面微动磨损处，用φ3mm的CoCrW才能阳极棒、电火花机功率为1450W、电压为62V、频率为低频250HZ、电极转速调到指示中速和氩气流量为20L/min的工艺参数对球面磨损处表面重复涂敷3～5次，进行表面强化，经应用达到了原零件的设计性能。
实施例3
处理航空发动机铸造铝合金的滑油附件安装面微小机械损伤故障。用本发明方法，在安装面损伤处，用φ2mm的5A02阳极棒、电火花机功率为1000W、电压为45V、频率为低频250HZ、电极转速调到指示中速和氩气流量为20L/min的工艺参数对球面磨损处表面重复涂敷，直至尺寸修复到图样，经应用达到了原零件的设计性能。
Claims (5)
1.一种无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，具有如下技术特征，
将直径为φ1mm～φ3mm变形高温合金或CoCrW合金的旋转体阳极棒，装夹在电火花机的旋转夹头上，并将待修复的零部件连接于电火花机的阴极，然后将上述电火花机功率调整到1000W～1800W，电压调整到50V～70V，频率调整到低频240HZ～270HZ，电极转速调到指示中速，保护氩气调到8L/min～35L/min，并用气体出口端面与管轴线中心成30°～60°的铜管，把氩气瓶的氩气导引到涂敷处，将铜管的斜口对准零部件的损伤部位，使旋转体阴极与修复的零部件接触部位处于氩弧保护下，开启电源后，上述旋转阳极棒与零部件损伤面呈55°～75°接触，并在修复部位实施来回往复的涂敷。
2.如权利要求1所述的无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，其特征在于，旋转体阳极棒是由变形高温合金、铸造高温合金、变形铝合金和CoCrW材料制成的。
3.如权利要求1所述的无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，其特征在于，所述的铸造高温合金、变形铝合金和变形高温合金包括，5A02、1035、3A21、GH3030、GH3044、GH625、K403、K417合金。
4.如权利要求1所述的无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，其特征在于，电火花机的功率调整至1450W，电压调整至65V，频率调整至低频。
5.如权利要求1所述的无变形修复铸造合金零件微损伤的方法，其特征在于，所述保护氩气调至20L/min。
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