本發(fā)明涉及激光熔覆和激光淬火，具體涉及一種30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

1、30crmnsia結(jié)構(gòu)鋼具有良好的淬透性和綜合力學(xué)性能，如高強(qiáng)度和優(yōu)異的韌性等,廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè)、建筑及機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，如起落架、螺旋槳、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等。起落架這些部件在服役過(guò)程中，需要承受頻繁的沖擊、磨損或腐蝕等作用，易產(chǎn)生微裂紋、裂紋等缺陷，致使在未到壽命的情況下最終導(dǎo)致失效為避免零部件更換生產(chǎn)高昂的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本，采用適當(dāng)?shù)男迯?fù)方法對(duì)受損部位進(jìn)行修復(fù)延壽，能避免材料浪費(fèi)，大幅縮短直升機(jī)的維修周期，同時(shí)也是降低該類零部件使用成本的重要手段。

2、傳統(tǒng)的直升機(jī)維修技術(shù)存在許多問(wèn)題，例如采用現(xiàn)有焊接技術(shù)進(jìn)行維修，由于變形開(kāi)裂或熱損傷缺陷，反而會(huì)導(dǎo)致零部件使用壽命縮短、可靠性下降甚至報(bào)廢。作為一種新型的再制造修復(fù)技術(shù)，激光熔覆修復(fù)技術(shù)是將零部件的損傷失效部位作為基體，在高能量激光束的作用下，將熔覆粉末熔化并逐層堆積在待修復(fù)區(qū)，獲得與基體形成冶金結(jié)合涂層的一種表面改性技術(shù)，最終達(dá)到修復(fù)零部件的目的。激光淬火熱處理是一種先進(jìn)的表面處理技術(shù)，其處理后不僅硬度高，耐磨性好，而且可以很明顯的提高零件的疲勞強(qiáng)度。

3、因此，仍有必要將激光熔覆與激光淬火相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)受損起落架的修復(fù)，可以在不拆卸的情況下現(xiàn)場(chǎng)維修，能在保證零部件性能的基礎(chǔ)上提高工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出一種30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，可以消除現(xiàn)有修復(fù)技術(shù)由于變形、開(kāi)裂、熱損傷等缺陷以及解決拆卸繁瑣、時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本高昂等問(wèn)題。不僅能高效修復(fù)直升機(jī)起落架部件服役疲勞損傷，還可以延長(zhǎng)服役壽命。

2、所采用的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明的一種30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，包括如下步驟：

4、s1、制粉：采用等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉方法，獲得30crmnsia金屬粉末；

5、s2、預(yù)處理：使用電火花線切割機(jī)預(yù)制“u”型缺口，使用磨拋機(jī)對(duì)基體以及槽口進(jìn)行打磨，去除表面氧化物，并使用酒精對(duì)基體超聲清洗；

6、s3、在氬氣的保護(hù)下進(jìn)行激光熔覆修復(fù)試驗(yàn)，調(diào)試激光功率、掃描速度和送粉速率，在熔覆宏觀效果較好參數(shù)下對(duì)基體進(jìn)行修復(fù)；

7、s4、拋光：使用手持式磨拋機(jī)對(duì)熔覆修復(fù)表面進(jìn)行拋光處理；

8、s5、激光淬火熱處理：激光熔覆修復(fù)結(jié)束后，切換淬火激光頭，沿熔覆方向?qū)θ鄹矊舆M(jìn)行激光淬火熱處理，在不同激光功率及掃描速度下調(diào)試最佳參數(shù)。

9、進(jìn)一步地，s1中的等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉方法電流1000-1600a，轉(zhuǎn)速12000-15000r/min。

10、進(jìn)一步地，s2中，將損傷部位切割一個(gè)深0.5mm，寬3.6mm的槽口，使用400目砂紙打磨熔覆表面氧化皮。

11、進(jìn)一步地，s3中，保護(hù)氣的流速為15l/min，激光功率為2040w、掃描速度為300mm/min、送粉速率為1.6g/min、光斑直徑為3mm。

12、進(jìn)一步地，s5中，激光淬火熱處理工藝參數(shù)為：激光功率1620w、掃描速度500mm/min、光斑直徑12mm、離焦量288mm。

13、本發(fā)明的有益效果在于：

14、通過(guò)本發(fā)明的30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)工藝，在很大程度上可以修復(fù)受損部位，引入殘余壓應(yīng)力，提高材料表層硬度，增強(qiáng)抗疲勞能力，延長(zhǎng)服役壽命。

技術(shù)特征：

1.一種30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，其特征在于，s1中的等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉方法電流1000-1600a，轉(zhuǎn)速12000-15000r/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，其特征在于，s2中，將損傷部位切割一個(gè)深0.5mm，寬3.6mm的槽口，使用400目砂紙打磨熔覆表面氧化皮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，其特征在于，s3中，保護(hù)氣的流速為15l/min，激光功率為2040w、掃描速度為300mm/min、送粉速率為1.6g/min、光斑直徑為3mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的30crmnsia高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，其特征在于，s5中，激光淬火熱處理工藝參數(shù)為：激光功率1620w、掃描速度500mm/min、光斑直徑12mm、離焦量288mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種30CrMnSiA高強(qiáng)鋼直升機(jī)起落架激光原位修復(fù)方法，具體步驟如下：S1、制粉；S2預(yù)處理；S3、在氬氣環(huán)境下進(jìn)行激光熔覆修復(fù)；S4、拋光；S5、激光淬火熱處理，采用激光熔覆修復(fù)后再進(jìn)行激光淬火處理試樣與原始試樣及僅激光熔覆修復(fù)試樣來(lái)對(duì)比其組織、硬度和拉伸性能，結(jié)果表明，激光淬火后表層硬度相較于原始試樣提高了14.2％，相較于僅激光熔覆修復(fù)試樣提高了約39.3％。激光淬火后抗拉強(qiáng)度達(dá)到原始試樣的97.6％，屈服強(qiáng)度提高了8％，相較于僅激光熔覆修復(fù)試樣抗拉強(qiáng)度提高了8％，屈服強(qiáng)度提高了10.7％，說(shuō)明在激光熔覆后采用激光淬火處理可以明顯提高表面硬度，提升零部件拉伸性能，提高服役壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：肖輝源,鄭海忠,耿永祥,肖怡新,吳榮達(dá),吳偉莉,陳恒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南昌航空大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28