【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镍基高温合金修复，尤其是一种叶片损伤缺陷形性重塑用的活化剂、修复剂及重塑方法。
技术介绍
1、mar-m247镍基高温合金是上世纪末由美国马丁公司研制的，等轴晶合金名义化学成分为：
2、ni-8wt％cr-10wt％co-10wt％w-5.5wt％al-1wt％ti-3wt％ta-1.5wt％hf-0.6wt％mo-0.15wt％c-0.015wt％b-0.03wt％zr；具有优良的可铸造性以及良好的抗蠕变性能和抗热腐蚀性能，被广泛用于制造航空发动机和重型燃气轮机透平叶片，工作温度可达1000℃。该合金晶内由体积分数高达62％的γ’相强化，晶界由不连续的颗粒状碳化物、γ’相以及γ+γ’共晶相共同强化。
3、高体积分数的γ’相虽然提升了mar-m247合金的高温力学性能，但也导致其焊接性变差，使用熔化焊修复该合金叶片的损伤缺陷(裂纹、减肉等)时极易产生热裂纹，修复效果十分不佳。而在镍基高温合金修复领域，粉末冶金修复技术特别适用于高铝、钛含量铸造高温合金的修复再制造，该技术基于等温凝固原理，可有效避免修复区生成热裂纹，具有成本低、高效等诸多优势。所用的修复材料由起钎焊作用的低熔点活化剂和起填充作用的高熔点固化剂混合而成，再加入粘结剂调制成膏体，涂覆在工件表面，并在真空炉中进行烧结，从而实现对叶片损伤区的形性重塑。
4、专利cn114632990a、cn114703472a以及cn114669738a分别报道几种针对mar-m247合金的钎焊修复材料，修复后的接头室温抗拉强度可达母材的
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种叶片损伤缺陷形性重塑用的活化剂、修复剂及重塑方法，避免了热处理导致叶片基材性能下降，提高叶片修复位置的高温力学性能和高温抗蠕变性能，减弱了冷热疲劳对形性重塑区的不利影响，避免毛细通道提前凝固闭合导致形性重塑区生成较多孔隙。
2、本专利技术采用的技术方案如下：一种叶片损伤缺陷形性重塑用的活化剂，应用于mar-m247合金叶片，该活化剂的制备至少包括下述质量百分比的元素：
3、cr(10.2％-12.8％)，co(19.5％-24.8％)，al(1.2％-3.8％)，w(7.8-10.7％)，hf(3.5％-5.5％)，ti(7.1％-9.9％)，ta(8.1％-10.9％)，ru(3.2％-5.8％)，ce(0.005％-0.02％)；其余部分为ni或/和不可避免的杂质元素。
4、进一步地，该活化剂可通过旋转电极法制备。
5、进一步地，该活化剂的熔化温度范围为1120℃-1150℃。
6、进一步地，该活化剂的粒度为30μm-53μm。
7、一种叶片损伤缺陷形性重塑用的修复剂，包括固化剂、粘结剂和所述的活化剂，所述活化剂、固化剂、粘接剂三者按比例混合均匀。
8、进一步地，所述活化剂、固化剂、粘接剂三者按质量比4:5:1的比例混合均匀；所述固化剂为m-21商用合金粉末；所述粘结剂为nicrobraz s-bindr型商用粘接剂。
9、一种叶片损伤缺陷形性重塑用的重塑方法，包括以下步骤：
10、s1：制备如权利要求5-6任意一项所述的修复剂；
11、s2：叶片缺陷塑形；
12、将步骤s1获取的修复剂涂敷于mar-m247合金叶片的损伤缺陷处；
13、s3：叶片形性重塑；
14、在真空环境中对完成步骤s2的叶片进行保温，保温结束后随炉冷却,冷却后对叶片进行热处理、修型，即可完成对损伤缺陷的形性重塑。
15、进一步地，在步骤s2中，涂敷修复剂之前需要对损伤缺陷处进行步骤s21：清洁；
16、s21：清洁；打磨取出损伤缺陷处的氧化层，随后将损失缺陷处置于酒精或丙酮溶液中进行超声清洗，清洗后低温烘干。
17、进一步地，在步骤s3中，真空环境的真空度优于1x10-3pa；
18、进一步地，在步骤s3中，保温温度为1180℃-1200℃，保温时间60min-120min。
19、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
20、1、本专利技术提供的活化剂不以添加高浓度的b、zr、hf作为熔点抑制剂，因此避免了形性重塑区生成硼化物脆性相以及富b、富zr、富hf的低熔点共晶相，这将显著叶片修复接头的高温力学性能；
21、2、本专利技术获得的形性重塑区耐高温(1230℃不熔化)，因此可在mar-m247镍基高温合金叶片的标准热处理温度下进行性能恢复热处理，有效避免了低的恢复热处理温度导致的叶片基材性能发生下降；
22、3、本专利技术通过调整co、ti、ta、ru之间的比例，一定范围内可以将w的含量提升至10％左右，且活化剂保持较低的熔点，在无硼体系中引入与mar-m247合金等含量的w元素，同时保证了活化剂的工艺性，显著提升了形性重塑区的高温力学性能和抗高温蠕变性能；
23、4、本专利技术引入ru，降低了co、cr、ti、w等tcp相形成元素在γ/γ’两相界面上的偏聚浓度，有效抑制了tcp的析出行为，显著提高了冶金结合区的组织稳定性，并且，与w元素作用类似，使得大尺寸原子半径的ru元素主要固溶于基体γ相中，可显著提升合金的高温抗蠕变性能；
24、5、本专利技术提供的活化剂与m-21商用合金粉末固化剂在成分和工艺上可以实现互补，使得获得的形性重塑区在成分上与基材非常接近，有利益提高被修复叶片的质量均一性，保证了其在服役过程中的动平衡，同时也保证了形性重塑区与基材热膨胀系数的匹配性，减弱了冷热疲劳对形性重塑区的不利影响；
25、6、本专利技术提供的活化剂粉末尺寸近等直径，可实现保温阶段的近等温熔化，利于液相近等时填充固化剂粉末与基材界面之间以及固化剂粉末相互之间空隙，可有效避免毛细通道提前凝固闭合导致形性重塑区生成较多孔隙。
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1.一种叶片损伤缺陷形性重塑用的活化剂，应用于Mar-M247合金叶片，其特征在于：该活化剂的制备至少包括下述质量百分比的元素：
2.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于：该活化剂可通过旋转电极法制备。
3.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于：该活化剂的熔化温度范围为1120℃-1150℃。
4.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于：该活化剂的粒度为30μm-53μm。
5.一种叶片损伤缺陷形性重塑用的修复剂，其特征在于：包括固化剂、粘结剂和权利要求1-4任意一项所述的活化剂，所述活化剂、固化剂、粘接剂三者按比例混合均匀。
6.根据权利要求5所述的修复剂，其特征在于：所述活化剂、固化剂、粘接剂三者按质量比4:5:1的比例混合均匀；所述固化剂为M-21商用合金粉末；所述粘结剂为NICROBRAZ S-BINDR型商用粘接剂。
7.一种叶片损伤缺陷形性重塑用的重塑方法，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的重塑方法，其特征在于：在步骤S2中，涂敷修复剂之前需要对损伤缺陷处进行步骤
9.根据权利要求7所述的重塑方法，其特征在于：在步骤S3中，真空环境的真空度优于1x10-3Pa。
10.根据权利要求7所述的重塑方法，其特征在于：在步骤S3中，保温温度为1180℃-1200℃，保温时间60min-120min。
...【技术特征摘要】
1.一种叶片损伤缺陷形性重塑用的活化剂，应用于mar-m247合金叶片，其特征在于：该活化剂的制备至少包括下述质量百分比的元素：
2.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于：该活化剂可通过旋转电极法制备。
3.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于：该活化剂的熔化温度范围为1120℃-1150℃。
4.根据权利要求1所述的活化剂，其特征在于：该活化剂的粒度为30μm-53μm。
5.一种叶片损伤缺陷形性重塑用的修复剂，其特征在于：包括固化剂、粘结剂和权利要求1-4任意一项所述的活化剂，所述活化剂、固化剂、粘接剂三者按比例混合均匀。
6.根据权利要求5所述的修复剂，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：巩秀芳，李金祺，高振桓，聂丽萍，吴松，隆彬，王天剑，杨乐馨，白润东，赵代银，方宇，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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