飞机发动机叶片激光再制造路径规划及实验研究

《飞机发动机叶片激光再制造路径规划及实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：撇惫、签字日期：如f}年／月I-望"El学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王逃太堂甫关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复

2、制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：服振段新躲蝴敬签字El期：b7蛑J月侈日签字日期：切侈年1月烀日万方数据学位论文的主要创新点一、基于逆向工程思想，建立了叶片三维扫描平台，扫描了叶片三维模型，采用等厚分层切片处理法及层间交叉垂直扫描法来规划叶片激光再制造修复路径，开展了不同拐角半径激光熔覆路径规划实验，为叶片再制造路径规划实验提供了数据参考。二、针对常用飞机叶片材料，完成了铁基、镍基、不锈钢、钴基等金属粉末材料激光熔覆工艺实验，开展了层间相同及交叉垂

3、直两种不同扫描路径多层实验，分析了激光工艺参数与熔覆层组织、显微硬度、XRD、能谱等特性，进行了涡轮发动机叶片激光再制造修复实验，为飞机涡喷发动机叶片激光再制造修复提供了工艺数据参考。万方数据摘要飞机发动机叶片易受到随气流吸入的飞鸟、砂石、冰雹等撞击而损伤，影响发动机正常使用，甚至引起灾难事故。电弧焊接、等离子喷涂等传统修复方法因热输入量大、修复区易产生裂纹及变形等问题，难以满足叶片高精度修复要求。激光再制造技术以热输入量少、能量精细可控、基体热影响区小等优点，成为国内外研究热点。本文以激光再制造作为飞机发动机叶片修复技术，针对叶片三维模型的构建、扫描路径

4、的规划、粉末及工艺参数的选择做了一定理论分析及实验研究，为进一步实现叶片激光再制造修复提供理论依据和实验基础参考。本文主要工作如下：(1)搭建了叶片三维扫描平台，对三维扫描系统进行标定，利用该平台获取叶片的点云数据，基于逆向工程思路，建立了叶片三维点云模型；(2)根据建立的叶片模型，对模型进行了分层，研究了几种典型的扫描路径，进行了不同拐角曲率半径激光熔覆实验，对其熔覆道高度及宽度进行测量，分析了高度波动和宽度波动规律；(3)调研了常用飞机叶片材料，结合激光熔覆选材要求，进行了Ni基、Co基和不锈钢等材料激光熔覆实验，通过SEM、能谱、显微硬度等分析，选择

5、出较适宜叶片再制造修复的粉末材料与最佳激光再制造工艺参数。(4)开展了不同方向多层激光熔覆实验，对熔覆层组织、物相、成分、硬度及耐磨性进行实验分析，重点研究了层间组织、金相、显微硬度等特性，并开展了涡轮机叶片和数控加工叶片激光再制造修复实验，为进一步开展飞机涡喷发动机叶片激光再制造修复提供了一定的理论和实验参考。关键词：叶片再制造点云数据多层熔覆组织性能万方数据AbstractAircraftenginebladesaresusceptibledamagedbybirds，sandstone，hailwhichinhaledbyair，thesewilla

6、ffectthenormaluse，andevencausedisaster．TraditionalrepairmethodslikeelectricalarCweldingandplasmasprayingaredifficulttomeetrequirementofbladerepairwhichduetothelargeamountofheatinputandrepairarea’sproblemsuchascrackanddeformation．Laserremanufacturingtechnologybecomesaresearchhotspo

7、tathomeandabroadbecauseoflessheatinput，fineenergycontrollableandsmallheataffectedzone．Basedonthelaserremanufacturingasaircraftenginebladerepairtechnology，wedosometheoreticalanalysisandexperimentalresearchfortheconstructionofthree-dimensionalmodelofblade，scanningpathplanning，powder

8、andprocessparametersfortheselecti