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2024年第53卷第20期

Vol.53No.202024

热加工工艺

HotWorkingTechnology

ISSN1001-3814CN61-1133/TG

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814. rjggy@

异质镍基高温合金激光沉积修复开裂机理研究

曹越1,李长富2,于广滨3,李勇军4

(1.沈阳航空航天大学机电工程学院,辽宁沈阳110136;2.沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科

实验室,辽宁沈阳110136;3.哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150001;4.中国航发哈尔滨东安发动

机有限公司,黑龙江哈尔滨150066)

摘要院针对高裂纹敏感性K424镍基高温合金薄壁件难修复现状袁采用低裂纹敏感性的GH4169镍基合金粉末在K424高温合金基板上进行激光沉积修复袁对过程中产生的裂纹特征和开裂机理进行了研究遥结果表明院修复时袁裂纹首先在基材的热影响区萌生袁然后分别向沉积区和基材内部扩展遥这些裂纹呈现出曲折的沿晶界开裂特征袁具有典型的液化裂纹形貌遥经形貌分析和成分分析发现袁晶界上的液膜主要来源于晶界上较大尺寸的在激光作用下未完全熔解

的酌相与酌相发生共晶反应袁在热作用下形成液膜遥此外袁碳化物尧硼化物等低熔点相在高温下熔解发生富集袁促进了高温下液膜的形成遥通过SimufactWelding软件所建立的数值模型验证了修复过程中的应力场和温度场袁其中热影响区附近存在较大的应力场袁是裂纹形成的驱动力遥因此袁在热影响区内袁晶界上液膜的产生和较大应力的存在为液化裂纹的形成提供了条件遥

关键词院激光技术曰激光沉积修复曰镍基高温合金曰液化裂纹曰液膜曰应力

中图分类号院TG146.1+5曰TG456.7 文献标识码院A 文章编号院1001-3814(2024)20-0030-07

StudyonCrackingMechanismofLaserDepositionRepairedHeterogeneousNickel-BasedHighTemperatureAlloy

CAOYue1,LIChangfu2,YUGuangbin3,LIYongjun4

(1.SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang110136,China;2.KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNationalDefenceofAeronauticalDigitalManufacturingProcess,ShenyangAerospaceUniversity,Shenyang110136,China;3.SchoolofMechatronicsEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China;4.AECCHarbinDonganEngineCorporationLimited,Harbin150066,China)

Abstract院InviewofrepairdifficultyofthehighcracksensitivityK424nickel-basedsuperalloythinwallpiece,thelow

cracksensitivityGH4169nickel-basedsuperalloypowderwasemployedindepositionrepairingonK424superalloysubstrate.Thecharacteristicsofcracksandthemechanismsofcrackingduringthisprocesswerestudied.Theresultsshowthatduringtherepairprocess,cracksinitiallyinitiateintheheat-affectedzoneofthebasematerial,subsequentlyextendingtowardsboththedepositiona