激光定向生长修复DZ125L叶片:微观结构与力学性能

0 下载量 38 浏览量 更新于2024-08-31 收藏 3.06MB PDF 举报
"该研究主要探讨了激光定向生长修复DZ125L柱状晶叶片的力学性能,包括组织结构、热处理效果以及与基材的结合强度。" 激光定向生长修复是一种先进的材料修复技术,它利用激光能量在定向基材DZ125L上直接成形同种材料,以恢复或增强材料的性能。在这个过程中,激光束精确控制,使得修复的组织呈现出外延生长的柱状晶结构。这种结构的特点是一次枝晶间距在8至12微米之间,具有良好的结晶方向性,有利于提高材料的整体强度。 二次枝晶在激光直接成形后出现退化现象,这是由于激光熔融过程中的快速冷却导致的。经过热处理,柱状晶的尺寸显著增加,达到30至90微米,同时在晶体内析出了大量均匀分布的γ′强化相。γ′相是镍基合金中常见的强化相,能有效提高材料的高温强度和耐腐蚀性,对于DZ125L这样的合金尤其重要,因为它通常用于航空发动机等高温环境。 修复后的DZ125L柱状晶叶片在沉积态下表现出的纵向抗拉强度为1312 MPa,延伸率达到了5.27%,这表明其具有优良的塑性和强度。经过热处理,虽然抗拉强度稍有降低至1201 MPa,但延伸率提高到6.69%,这一变化说明热处理有助于改善材料的延展性和韧性,同时也符合相关的国家标准。 此外,研究还关注了熔覆层与定向基材的结合界面。测试结果显示,这两部分的结合面力学性能良好,没有明显的界面缺陷或强度下降,证明了激光定向生长修复工艺能够有效地实现高质量的连接,满足实际应用的需求。 关键词如“激光光学”和“定向生长修复”强调了研究中采用的技术手段,而“DZ125L”和“力学性能”则突出了研究的重点。这项工作对理解激光成形修复技术在高级合金材料上的应用提供了重要的理论支持和实践经验,对于提升航空发动机叶片的使用寿命和可靠性具有重要意义。