從昨天到今天
一條新聞在朋友圈炸了鍋
浦東機場一位老年旅客
向飛機發動機投擲了一把硬幣
導致飛機無法正常起飛
網上發布了友情提醒：硬幣如果被吸到發動機核心部門，很可能會與發動機高速轉動的葉片發生碰撞，極易導致發動機喘震、失速，甚至停車！
但很多人都忽略了一些細節：被“折騰”的發動機葉片很容易產生裂紋，這不僅是安全隱患，裂紋的修復工作也是一大難題。
由于航空發動機葉片修復技術具有巨大的軍事價值和經濟利益，許多國家和地區紛紛涉足。目前，美國等國已成功掌握了航空發動機葉片裂紋的激光修復技術，我國主要采用的是激光熔覆技術。
什么是激光熔覆技術？
激光熔覆技術是20世紀80年代開始研究并迅速發展起來的一種金屬表面強化的先進工藝。其原理是利用高能、高速激光束輻射喂送涂層粉末，并與基體表面一薄層快速同時熔化，光束移開后自激冷卻，使粒子與機體形成冶金結合的表面涂層。其特點是熔覆層具有較高的結合力、硬度，較低的孔隙率，良好的抗腐蝕性和組織穩定性，同時其生產效率高。
激光熔覆技術有哪些優點？
與真空釬焊、真空涂層焊、鎢極惰性氣體保護焊（TIG）等方法修復葉片裂紋相比，激光熔覆是超快速加熱和超快速冷卻的過程，具有對基材的熱輸入量少、熱影響區小、熔覆層組織細小和易于實現自動化等優點。目前，激光熔覆技術已成為國際發達國家首選的航空發動機渦輪葉片修復技術。
預置式激光熔覆（左）與同步式激光熔覆（右）原理圖
（圖片來源于航空制造網）
激光熔覆技術如何修復裂紋？
發動機渦輪葉片在使用過程中，受到較大的氣動力與不穩定的脈動負荷，處于高溫燃氣中，冷熱變化大，溫度不均勻，對于反復承受熱沖擊產生熱疲勞的葉片，主要修復方法便是采用與基體同種材質的粉末，通過激光熔覆，使葉片具備均勻的細晶組織，以改善其性能。
激光熔覆技術修復的渦輪葉片（圖片來源于航空制造網）
而鎳基合金粉末適用于要求局部耐磨、耐熱腐蝕及抗熱疲勞的構件，其修復工藝過程大致如下：
1、修復前對葉片進行檢測，可采用無損探傷的方法，以檢測葉片裂紋的具體位置、形狀、大小等，判斷是否具有修復價值；
2、對葉片表面進行超聲波清洗；
3、清洗裂紋，完全去除葉片裂紋處的氧化膜和污垢，使熔覆金屬粉末能潤濕葉片裂紋表面，與基體金屬冶金結合。針對此類氧化膜，目前國際上常用的去除方法主要有氟化物反應去除法和機械方法去除法；
4、應用激光熔覆修復系統對葉片裂紋進行激光熔覆修復，即將激光束照射在裂紋處，同時送粉器不斷送粉（修復焊料金屬粉末），利用激光束的高能量，不斷熔化修復焊料粉末和葉片基體材料，使修復焊料和葉片基體緊緊結合在一起，從而達到修復目的；
5、應用機械方法對修復后的葉片裂紋表面進行修整，使其達到表面質量要求；
6、恢復葉片表面原保護系統；
7、對修復件進行質量檢測。
激光熔覆技術有哪些應用？
由于激光熔覆技術能夠在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質，即降低成本，節約貴重稀有金屬材料，因此，這是一種經濟效益很高的技術， 可以廣泛應用于機械制造與維修、汽車制造、紡織機械、航海與航天和石油化工等領域。
然而，激光熔覆層的開裂敏感性，仍然是困擾國內外研究者的一個難題，也是工程應用及產業化的障礙，雖然眾多專家已經對裂紋的形成進行了研究，但控制方法方面還不成熟。
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