Abstrakt
Teknologjia e veshjes me lazer përdor një rreze lazeri me dendësi të lartë energjie për të shkrirë dhe ngurtësuar me shpejtësi pluhurat e aliazhit me përbërje dhe veti të ndryshme mbi sipërfaqen e një substrati, duke formuar një shtresë veshjeje rezistente ndaj konsumimit, korrozionit dhe oksidimit. Ky proces përmirëson ndjeshëm performancën sipërfaqësore të materialit bazë, duke kursyer njëkohësisht kostot. Për më tepër, veshja me lazer mund të përdoret për të riparuar pjesët e dëmtuara të prodhuara gjatë prodhimit dhe shërbimit duke ndërtuar material në dimensione jo të përputhshme dhe duke rivendosur gjeometrinë e pjesës përmes përpunimit të mëvonshëm. Ky punim përqendrohet në riparimin e fletëve të ventilatorit të aliazhit TC4 të përdorura në një motor avioni, të cilat kanë pësuar dëme të konsiderueshme gjatë prodhimit dhe përdorimit, duke çuar në rritje të kostove të prodhimit dhe funksionimit. Duke aplikuar veshjen me lazer për riparimin dhe riprodhimin e fletëve të aliazhit të titanit të dëmtuar, vetitë sipërfaqësore të materialit përmirësohen dhe pjesët me defekt restaurohen, duke ulur ndjeshëm koston e zëvendësimit të komponentëve të rinj. Në këtë studim, aliazh TC4 u zgjodh si materiali i substratit dhe pluhuri i përshtatshëm i aliazhit TC4 u zgjodh për veshjen. Hulumtimi heton në mënyrë sistematike efektet e parametrave kryesorë të procesit, siç janë fuqia e lazerit, shpejtësia e skanimit dhe shkalla e furnizimit me pluhur, në dimensionet e shtresës së veshjes, mikrostrukturën, kontrollin e defekteve dhe vetitë mekanike, duke rezultuar në parametra të optimizuar të procesit të veshjes me lazer për riparimin e teheve të aliazhit TC4.

Detajet e Teknologjisë së Riparimit

Trajtim para riparimitTestimi jo-shkatërrues kryhet në tehet e dëmtuara për të identifikuar zonat e prekura dhe shkallën e dëmtimit. Një kombinim i bluarjes mekanike dhe pastrimit kimik përdoret për të hequr shtresat e oksidit sipërfaqësor dhe ndotjes, duke siguruar që sipërfaqja e substratit të jetë e pastër dhe e aktivizuar.

Përzgjedhja e materialit të veshjesPluhuri i lidhjes së titanit TC4 (diapazoni i madhësisë së grimcave 45–150 μm), i cili është afër përbërjes me substratin, është zgjedhur për të siguruar lidhje të mirë metalurgjike dhe përputhshmëri midis shtresës së veshjes dhe substratit.

Optimizimi i parametrave të procesitNëpërmjet eksperimenteve ortogonale dhe me një faktor të vetëm, studiohen efektet e fuqisë së lazerit (800–2000 W), shpejtësisë së skanimit (5–15 mm/s) dhe shpejtësisë së furnizimit me pluhur (1.5–4.5 g/min) në gjerësinë, lartësinë, shkallën e hollimit dhe mikrostrukturën e shtresës së veshjes. U zbulua se përputhja e fuqisë së lazerit dhe shpejtësisë së skanimit është thelbësore për shtypjen e defekteve të tilla si poroziteti dhe çarjet.

Kontrolli i Procesit të VeshjesVeshja kryhet duke përdorur një sistem furnizimi me pluhur koaksial në një mjedis të mbrojtur nga argoni për të parandaluar oksidimin në temperaturë të lartë të lidhjes së titanit. Një strategji mbivendosjeje me shumë kalime përdoret për të arritur riparim uniform të zonës së madhe të dëmtimit, ndërsa kontrollohet temperatura e ndërmjetme nën 200°C për të zvogëluar akumulimin e stresit termik.

Trajtim pas riparimit dhe restaurim i performancësPas veshjes, kryhet një trajtim pjekjeje që lehtëson stresin (700–800°C për 2 orë). Metodat e përpunimit me precizion, siç është bluarja CNC, përdoren për të rivendosur profilin e tehut dhe saktësinë dimensionale. Së fundmi, aplikohet lustrim sipërfaqësor dhe prerje me fishekë për të përmirësuar performancën e lodhjes.

Inspektimi dhe vlefshmëria e cilësisëZona e riparuar i nënshtrohet inspektimit me rreze X, analizës metalografike, testimit të mikrofortësisë dhe testimit të tërheqjes për të siguruar që shtresa e veshjes është pa defekte, me një mikrostrukturë uniforme dhe që vetitë mekanike plotësojnë specifikimet e kërkuara.