場景一:壓氣葉片修復
飛機發動機壓氣機葉片屬于高溫、高壓、高速旋轉部件,工況條件惡劣,葉片葉尖部分極易產生氣蝕,磨損量超過一定量,會發生失效,降低壓縮比,嚴重影響發動機性能。更換新葉片,將大大提高維修成本,帶來多方面的損失。目前可考慮且理論可行的修復方法有電弧焊、等離子焊。電弧焊、等離子焊不僅熱輸入量大,在葉片的進氣、出氣邊無法解決微咬邊現象且產生嚴重變形。
激光熔覆技術是利用高功率激光束經光學元件聚焦得到極高的能量密度,瞬間將基體表面熔化,同時使預置或與激光束同步自動送至基體表面的合金粉末完全熔化,獲得與基體冶金結合的致密覆層。結合強度一般不低于原基體材料的95%?;w熱影響區極小,熔覆層與基體均無粗大的鑄造組織,熔覆層及其界面組織致密,晶粒細小,無空洞,無夾雜裂紋等缺陷。
場景二:快速制造復雜精密構件
金屬3d打印技術可實現快速原型驗證,快速迭代,且設計自由度高。用傳統工藝制造渦輪葉片,期間需要開模具這一步驟,從設計到制造大約需要半年時間;而用增材技術在一個月內即可實現迭代。
此外,過去對于復雜構件,采用一般的技術制造困難或者成本非常高,甚至根本無法制造。利用增材制造工藝,可以用相對簡單的方式生產高度復雜的二維或三維金屬部件,是整體形成由實心和網格部分組成的結構部件的可行方式。金屬3d技術可滿足航空航天領域對復雜精密構件快速制造的需求,滿足昂貴材料降本增效,重型材料輕量化,以及調整材料強度等需求。