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薄壁锡青铜焊接零件的微区激光熔覆修复

高鹏 吴松

高鹏, 吴松. 薄壁锡青铜焊接零件的微区激光熔覆修复[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(1): 47-55.
引用本文: 高鹏, 吴松. 薄壁锡青铜焊接零件的微区激光熔覆修复[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(1): 47-55.
GAO Peng, WU Song. Micro-Laser Cladding Repairing of Thin-Walled Bronze Welded Part[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(1): 47-55.
Citation: GAO Peng, WU Song. Micro-Laser Cladding Repairing of Thin-Walled Bronze Welded Part[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(1): 47-55.

薄壁锡青铜焊接零件的微区激光熔覆修复

详细信息
    作者简介:

    高鹏,男,1985年生,高级工程师,主要从事扩散焊接、铜合金增材制造领域的研究。E-mail:gaopeng_xp@163.com

    通讯作者:

    吴松,男,1983年生,高级工程师,主要从事航空发动机附件加工领域的研究。E-mail:wusongw@126.com

  • 中图分类号: TG665

Micro-Laser Cladding Repairing of Thin-Walled Bronze Welded Part

  • 摘要: 在航空发动机用轴向燃油柱塞泵的工作过程中,燃油介质中的气泡随压力变化破裂,导致转子组件底面处的铜合金极易受到气蚀损伤。激光熔覆具有输入能量可控、熔覆层组织致密,且可与基体实现冶金结合等优点。为解决转子组件报废率过高的问题,本研究采用激光熔覆手段,将等离子旋转电极雾化制粉工艺制备的粉体熔覆至转子组件底面的铸造锡青铜损伤部位,进行了铸造锡青铜微区熔覆修复的可行性探索,并分析熔覆层的微观组织和局部的力学性能。结果表明,熔覆层铜合金成分基本无烧损,显微组织为细小的δ相(Cu31Sn8)填充α-Cu枝晶组织,且未见热裂裂纹。熔覆层抗拉强度为313~339 MPa,伸长率为23.5%~24.0%,硬度为118HV0.2~119HV0.2,摩擦因数<0.003,自然腐蚀电位为-0.205~-0.230 V,其与基体的结合强度(剪切)为285.8~328.5 MPa,各项性能均优于基体的。对力学试样断口的观察结果表明,其主要断裂形式为延性断裂,及伴随未熔粉末导致的微孔聚集断裂。分析可知,脉冲激光所带来的大温度梯度是形成细小枝晶微观组织的主要原因,而细小的组织结构则是熔覆层呈现良好性能的主要原因。

     

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  • 收稿日期:  2023-11-02

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