激光修復(fù)技術(shù)與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的零件應(yīng)用分析

　　金相檢驗

　　作為熔覆層的L605的微觀結(jié)構(gòu)由內(nèi)有細(xì)枝晶的柱狀晶粒組成?；瘜W(xué)蝕刻顯示柱狀枝晶跨越了多個沉積層（圖1a）。不同的灰度表明柱狀晶粒的不同晶體取向。通過掃描電鏡觀察可以進一步確認(rèn)不同取向的晶粒都含有定向凝固的枝晶，并且能繼續(xù)生長到鄰近的沉積層。一次枝晶臂間距（PDAS）大約為1-2微米；二次枝晶臂間距（SDAS）大約為0.5-1.0微米。

　　作為熔覆層的L605和作為基材的鍛L-605之間的接觸面存在金屬鍵結(jié)合（圖1b）。柱狀晶粒在基材L-605中顯示出鏡像的晶體取向。通過掃描電鏡觀察證實了作為熔覆層的L605和作為基材的鍛L-605之間的界面存在金屬鍵結(jié)合。在固溶處理（1232℃/小時）后，熔覆層L605中的柱狀枝晶結(jié)構(gòu)完全消失，并再結(jié)晶成非均勻的等軸晶粒。熔覆層L605中的再結(jié)晶晶粒比鍛L605基材中的要小很多。

　　高溫疲勞測試

　　高溫疲勞測試在538℃（1000℉）下進行。在相對較低的最大應(yīng)力水平400MPa時，激光熔覆L605和鍛L605基材的基線標(biāo)本達(dá)到200，000個循環(huán)。在相對較高的最大應(yīng)力水平450MPa時，激光熔覆L605標(biāo)本的平均疲勞壽命為16，850個循環(huán)，這相當(dāng)于（或略高于）鍛L605基材的基線標(biāo)本（平均疲勞壽命為15，600個循環(huán)）。有趣地是，在425MPa的最大應(yīng)力水平時，三個激光熔覆L605的標(biāo)本達(dá)到200，000個循環(huán)，另一個止步于32，500個循環(huán)。激光熔覆L605的標(biāo)本的平均壽命大約158，000個循環(huán)，與鍛L605的基線標(biāo)本（平均壽命約17，000個循環(huán)）相比，激光熔覆L605的疲勞壽命顯示出極大的改善。激光熔覆L-605提高的疲勞壽命（與鍛L-605基材相比）可能歸功于其更精細(xì)的晶粒結(jié)構(gòu)和增強的硬度。

　　滑動磨損試驗

　　在室溫下使用銷- 盤式試驗裝置（Falex ISC Tribometer）進行滑動磨損試驗。鈷2（Stellite 20合金）球在以下條件下測試：法向載荷為150克，滑動速度為66毫米/秒，滑動距離為3000米。使用固溶熱處理（1232℃，1小時）和退火（732℃，100小時）處理后的鍛L605作為基線標(biāo)本來進行比較。

　　圖2顯示激光熔覆L-605和基線標(biāo)本的滑動磨損試驗結(jié)果。熔覆層L-605的試樣 （為了模擬修理過的噴嘴，不做任何熱處理）的耐磨性能可以與固溶熱處理過的鍛L605（模擬新的燃油噴嘴）相媲美，比退火過的鍛L605（模擬長期工作過的燃油噴嘴）更為出色。