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航空发动机整体叶盘维修解决方案

DMLD, an Advanced Repair Process for Aero Engine Blisk

■ 李 杰/西安航空发动机公司

　　国外应用实践表明，直接金属激光沉积工艺是目前一种高效的整体叶盘维修解决方案，也是一种经济高效的航空发动机零部件修复方法。本文阐述了直接金属激光沉积工艺的原理，并对其工艺特点和适用性进行了分析。

沉积物相互之间还要有一定的搭接量。因此，直接金属激光沉积工艺的速度和效率与激光束的强度、沉积金属（粉末）的给料速度、喷嘴行进速度，以及每道沉积物相互之间的搭接量有关。可以通过控制上述相关参数来控制整个沉积物

随

着航空发动机结构设计的发展，整体叶盘和整体叶环等新结构在

片，因一片叶片损坏而使整个整体叶盘报废，显然是极不经济的。

随着修理方法的创新和发展，使采用整体叶盘为发动机带来的收益大大高出所要付出的代价。直接金属激光沉积

的质量和效率。

金相分析表明，直接金属激光沉积工艺所获得的沉积物具有均匀细致的组织结构，并与基体组织有着良好的熔接性。

采用直接金属激光沉积工艺对整体叶盘受损叶片修复的一般步骤如下：先用机械方法对叶片的缺损部位进行修整；再应用直接金属激光沉积工艺对修补部位进行多层金属沉积；最后对金属沉积物进行精加工，使其符合叶片的叶型要求。

新型航空发动机中的应用越来越广。

整体叶盘/叶环都是采用不同的工艺方法（如电子束焊接法、扩散连接法、

线性摩擦焊接法、五坐标数控铣削加工、（DMLD）工艺是维修整体叶盘的最经

济和最有效的解决方案之一。电解加工法等），将叶片和盘/环做成一个整体。整体叶盘/叶环结构简捷，与常规叶片和轮盘结构相比，结构重量大幅降低，因而在各类新型军民用发动机的压气机和风扇中得到广泛应用。

发动机的工作叶片常常会被外来物打伤，造成卷边、开裂、掉块，或由于振动而造成裂纹等。在用榫头连接的结构中，可以更换单个损坏的或有缺陷的叶片，而整体叶盘却不能单独更换叶

DMLD工艺简介

　　从本质上说，直接金属激光沉积工艺就是用激光将金属（一般多为金属粉末）熔化后再沉积到基体上，从而在基体上形成一层或多层沉积物，以达到对基体缺陷进行修复的目的。

每道沉积物的厚度范围为0.2～4毫米，高度范围为0.01～2毫米，每道

工艺特点分析

　　适用于进行直接金属激光沉积修复工艺的材料品种很多，如不锈钢、钛合

金、

(左)单侧粉末给料的直接金

属激光沉积工艺示意图(右上)直接金属激光沉积工艺修复整体叶盘损伤叶片(右下)直接金属激光沉积工艺修复磨损轴类零件

　航空维修与工程

AVIATION MAINTENANCE & ENGINEERING