K418合金叶片激光再制造Inconel718覆层匹配与强化

更新时间:2023-05-28

【摘要】为了解决K418合金叶片再制造熔覆层易开裂、结合界面处力学性能较差等难题,采用具有输入可调控、热输入可控制以及降低熔池及热影响区温度等优势的脉冲激光,得出在工艺参量为激光功率2. 5kW、送粉速率37. 5g/min、扫描速率8mm/s,载气气流3L/min下,K418基体与Inconel718熔覆层之间能够形成良好的冶金结合。结果表明,熔覆层显微组织依次由界面处平面晶、底部胞状晶、中部树枝晶及顶部等轴晶组成;经过对比优化下的工艺参量,获得了成形质量良好且无明显裂纹、气孔等缺陷的Inconel718熔覆层;通过基体与覆层的硬度测试,覆层整体硬度值在300HV左右且分布较为均匀,基体平均硬度在400HV以上、结合界面处硬度值为460. 46HV,相对于基体提升了12%;物相形分析表明,Inconel718熔覆层与基体K418性能匹配较好,激光再制造凝固成形时经历了L→γ→(γ+MC)→(γ+laves)的凝固过程,脉冲激光的热输入对基体K418合金热影响区完成了γ’相的固溶再析出过程,界面处沿晶界析出少量的二次析出相laves相和MC相对熔覆层及界面处晶界起到钉扎晶界、阻碍滑移的强化作用。试验相关工艺及参量为K418叶片激光再制造提供了借鉴和分析。

【关键词】 激光技术 激光再制造 Inconel718 叶片 性能匹配

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