定向凝固镍基高温合金由于消除了垂直于应力轴的横向晶界，具有很高的高温强度、抗蠕变和持久性能、热疲劳性能、塑性及良好的振动阻尼效果；用其制作的涡轮叶片和导向叶片纵向比普通精密铸造叶片有更强的力学性能；定向凝固叶片在生产和使用过程中可能存在局部缺陷，这些缺陷如果是在叶片的关键部位，如叶片顶部和中部将会严重影响叶片的性能，需要用机械方法去掉这些缺陷后再设法恢复。
定向凝固叶片价格昂贵，修复叶片具有重要的意义。激光熔覆定向凝固技术是一项新近发展起来的定向凝固技术。利用该技术可以获得内部组织细小致密、具有定向凝固柱状枝晶的涂覆层。本文采用激光熔覆技术修复定向凝固损伤叶片。航空涡轮叶片工作环境恶劣，温差大，对叶片材料的耐冷热冲击性能有很高的要求。采用激光熔覆技术修复损伤叶片，涂层的抗热震性能的高低影响着修复叶片的使用性能。检测熔覆层抗热震性具有重要意义。热震实验又称为热循环实验，用于检验涂层耐冷热冲击的能力。组织决定性能，所以进行热震实验，检测激光熔覆层在大温差环境下的组织变化具有重要的实用意义。
实验材料及方法：
激光熔覆实验用设备为自制的LER-3型Nd:YAG激光在线抢修机和日本ERCR-HP3-AA00型机械臂。激光熔覆实验基体材料采用定向凝固镍基高温合金DZ22，从圆柱形棒材中线切割截取半圆形基材。组织成分(质量分数%):10%Cr，9%Co，2%Ti，12%W，5%Al，1%Nb，0.01%B，0.1%C，0.03%Zr，其余为Ni。熔覆粉末为自配的镍基合金粉末1和2，以便对不同熔覆粉末成分的熔覆层抗热震性能进行比较。各粉末成分纯度99.9%，经过机械充分混合。熔覆粉末1成分:22%Cr，9%Mo，3.3%Nb，1%Co，5%Fe，0.4%Al，0.4%Ti，0.1%C，其余为Ni。熔覆粉末2成分:18%Cr，3%Mo，1.5%W，5%Ti，15%Co，2.5%Al，0.5%Fe，0.1%C，其余为Ni。工艺参数:扫描速度(V)为8～10 mm/s，电流(I)为100～140 A，脉宽(S)为6～8 ms，频率(H)为12～19 Hz。
为保证试件对激光的吸收率，试验采用预置粉末的方法。使用乙基硅酸盐黏结剂将合金粉末预置于基材表面，粉末厚度为0.8 mm，150℃干燥24 h。采用直线进给方式多道搭接，多层叠加熔覆，搭接率为30%。激光束光斑直径为1.0 mm，离焦量+5 mm，垂直照射，高纯氩气同轴保护，氩气流量为10 L/min。采用上述工艺参数和熔覆粉末制备熔覆层试样。将所制备的熔覆层试样置于高温热处理炉(型号为SRJX-8-13)内，在1000℃下恒温氧化20 min后，取出水冷，以此作为一次循环。循环次数为50次，100次，200次，300次直到涂层剥落。观察熔覆层显微组织的变化规律，研究熔覆层抗冷热冲击性能的高低。采用SSX-550扫描电子显微镜(SEM)观察分析腐蚀试样的表面形貌。（正航仪器研究室提供）http://www.zhushanzz.com
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