飛機(jī)機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金構(gòu)件除了在工作狀態(tài)下承受載荷外，還會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)/停車(chē)循環(huán)形成熱疲勞載荷，在交變應(yīng)力和熱疲勞雙重作用下，產(chǎn)生不同程度的裂紋，嚴(yán)重影響機(jī)體或發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，甚至危及飛行安全。因此，需要研究航空鈦合金結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)化方式，發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)，使之得以更廣泛的應(yīng)用。
飛機(jī)制造中較多采用鈦合金， 鈦合金用于制造高強(qiáng)度/重量比率、耐熱、耐疲勞和耐腐蝕的零部件。但在這些鈦合金的加工制造中，傳統(tǒng)工藝方法有許多難以克服的弱點(diǎn)，如生產(chǎn)隔板是由數(shù)英寸厚和數(shù)十千克重的齒形合金板加工而成的，而獲得這些合金板成品需要一年以上。因?yàn)殡y以加工，加工這種零件需要花費(fèi)加工中心數(shù)百小時(shí)的工作量，磨損大量的刀具。而激光熔覆技術(shù)在這方面具有較大優(yōu)勢(shì)，可以強(qiáng)化鈦合金表面、減少制造時(shí)間。
激光熔覆技術(shù)可顯著改善金屬表面的耐磨、耐腐、耐熱水平及抗氧化性等。目前有關(guān)激光熔覆的研究主要集中在工藝開(kāi)發(fā)、熔覆層材料體系、激光熔覆的快速凝固組織及與基體的界面結(jié)合和性能測(cè)試等方面。
激光熔覆是現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用潛力最大的表面改性技術(shù)之一，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。20世紀(jì)80年代初，英國(guó)某公司采用激光熔覆技術(shù)對(duì)RB211渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)殼體結(jié)合部位進(jìn)行硬面熔覆，取得了良好效果。
采用激光熔覆技術(shù)表面強(qiáng)化制造的鈦合金零部件不僅性能上超出傳統(tǒng)工藝制造的零件，同時(shí)由于材料及加工的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)成本降低20%～40%，生產(chǎn)周期也縮短了約80%。
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