Page 141 - 现代航空维修理论及应用研究

第四章 航空维修理论与安全

高压水射流、激光清洗、水吹砂等物理方法对零件表面油污、氧化、腐蚀等污染
层和原始涂层进行清理，为后续修理提供清洁表面。以涡轮导向叶片为例，可分
别采用高压水射流、化学酸洗和氟离子清洗去除热障涂层陶瓷面层、金属粘接层

和裂纹内部表面致密稳定氧化物。目前的发展趋势是局部去除需修复区域的涂层
后再局部恢复涂层，以减少整体去除涂层对叶片型面及厚度的影响。
表面完整性修复技术：综合采用熔焊、高能束增材、真空钎焊、冷 / 热喷涂、
物理气相沉积等技术修复零部件服役损伤和恢复表面完整性。以涡轮转子叶片为

例，其叶尖裂纹和磨损可采用高温预热特殊熔焊、激光增材修复、等离子焊接、
真空钎焊等技术进行修复，其损伤脱落涂层可采用多弧离子镀、化学气相沉积、
电子束—物理气相沉积等技术重新制备。再以压气机整体叶盘叶片损伤为例，可
根据叶片损伤区域大小和严重程度分别采用激光增材修复、电子束或等离子补片

焊接、线性摩擦焊接等技术进行修复。目前修复技术的发展趋势是集成化、精准
化、自动化、智能化，即综合采用多种技术实现对零件损伤的高效精准修复。
性能及形变恢复技术：采用恢复热处理、热等静压、冷 / 热校形、蠕变校形
等使零件的组织性能和型面尺寸符合设计要求。以涡轮转子叶片为例，其组织性

能衰退可采用特殊热处理技术进行恢复，其蠕变损伤可采用热等静压技术修复，
关键在于选择特殊热处理时机和蠕变阶段。对于定向凝固和单晶涡轮转子叶片而
言，在修复过程中还需预防和控制再结晶。
后处理技术：采用数控加工、机械手磨抛、喷丸强化、激光冲击强化、振动

光饰、电火花加工、激光打孔等技术恢复再制造零部件的型面尺寸、表面应力状
态及疏通堵塞的冷却通道。以压气机转子叶片为例，可采用数控加工或机械手磨
抛恢复型面尺寸，采用喷丸强化或激光冲击强化恢复表面应力状态，采用振动光
饰获得所需表面光洁度。

寿命预测评估及考核验证技术：评估再制造零部件的剩余工作寿命和考核验
证再制造技术的可靠性。针对时限件，应预测评估零部件再制造后的剩余工作寿
命，同时采用包括材料级（含基体—修复区界面）、工艺试样级（包括静态和动
态力学性能）、样件级（比如超温超转、振动疲劳、燃气热冲击等试验）和整机

级（比如持久试车和加速试车）在内的四个层次的考核验证来保证再制造技术可
靠性和零件修复质量。
在役再制造技术：主要包括发动机健康能效监测、损伤虚拟仿真、基于大数

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