场景一:压气叶片修复
飞机发动机压气机叶片属于高温、高压、高速旋转部件,工况条件恶劣,叶片叶尖部分极易产生气蚀,磨损量超过一定量,会发生失效,降低压缩比,严重影响发动机性能。更换新叶片,将大大提高维修成本,带来多方面的损失。目前可考虑且理论可行的修复方法有电弧焊、等离子焊。电弧焊、等离子焊不仅热输入量大,在叶片的进气、出气边无法解决微咬边现象且产生严重变形。
激光熔覆技术是利用高功率激光束经光学元件聚焦得到极高的能量密度,瞬间将基体表面熔化,同时使预置或与激光束同步自动送至基体表面的合金粉末完全熔化,获得与基体冶金结合的致密覆层。结合强度一般不低于原基体材料的95%。基体热影响区极小,熔覆层与基体均无粗大的铸造组织,熔覆层及其界面组织致密,晶粒细小,无空洞,无夹杂裂纹等缺陷。
场景二:快速制造复杂精密构件
金属3d打印技术可实现快速原型验证,快速迭代,且设计自由度高。用传统工艺制造涡轮叶片,期间需要开模具这一步骤,从设计到制造大约需要半年时间;而用增材技术在一个月内即可实现迭代。
此外,过去对于复杂构件,采用一般的技术制造困难或者成本非常高,甚至根本无法制造。利用增材制造工艺,可以用相对简单的方式生产高度复杂的二维或三维金属部件,是整体形成由实心和网格部分组成的结构部件的可行方式。金属3d技术可满足航空航天领域对复杂精密构件快速制造的需求,满足昂贵材料降本增效,重型材料轻量化,以及调整材料强度等需求。