涡轮叶片在高温、高压、大应力及燃气腐蚀环境下工作,是航空发动机和燃气轮机最关键的热端部件之一。由于单晶和定向凝固高温合金承温能力高,抗氧化和抗腐蚀性能好,可用来铸造复杂结构,因此目前是先进发动机涡轮叶片首选材料。然而,由于工作环境恶劣,即便采用了单晶和定向凝固合金制造涡轮叶片,其服役损伤也非常严重。特别是第二代、第三代单晶合金复杂空心气冷涡轮叶片,毛坯铸造难度大,成品叶片制造工艺复杂,合格率低,且合金中含有较多稀贵元素,叶片制造成本很高,价格昂贵。因此,采用焊接、热处理、涂层等技术对服役损伤的单晶和定向凝固涡轮叶片修复再利用,具有巨大的经济价值。
团队依托国家科技重大专项工程,针对多种单晶和定向凝固涡轮叶片,开展了修复及性能恢复技术基础研究,掌握了可修复性评价与剩余寿命评估、修复区域单晶和定向凝固组织控制、性能恢复热处理等关键技术,修复的单晶涡轮叶片已经在某燃气轮机上批量应用。
本期"航空发动机及燃气轮机涡轮叶片修复技术"专题,刊登了国家科技重大专项项目部分研究成果,主要涉及了增材制造、涂层、钎焊等修复技术。希望本专题能为从事航空发动机和燃气轮机维修工作的研究人员提供一些帮助,推动单晶和定向凝固涡轮叶片修复技术的应用。
最后,对参与本专题的所有作者,对项目团队的所有成员,对长期关注、支持本项目的专家,对《材料工程》编辑部表示衷心的感谢!
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