浅析表面完整性再制造技术在航空发动机的应用

王 征，杜文川，程兴远

（1.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，辽宁 沈阳 110043；2.河北育新通用航空服务有限公司，河北 石家庄 050072）

1 表面完整性再制造的关键技术

伴随航空航天材料不断更新，新合金比以往任何时候都更可靠，但在使用过程中仍然会遇到严酷的环境条件，如高温和高度氧化的腐蚀，这些部件的损坏是不可避免的。因此，如何开发更高效、更经济的维修方案，已成为航空航天行业的一项重大挑战。为了解决这些问题，可以采用表面完整性再制造技术，该技术分为四大类：表面强化、焊接和钎焊、热处理，以及涂层和电镀。表面完整性再制造的一些关键技术和工艺介绍如下。

1.1 强化技术

表面强化技术是一种主要用来提高金属件疲劳性能的表面改性技术，已在工业领域得到广阔的应用，其原理是它利用冲击力或挤压力等形式的机械作用使金属材料近表面区域产生局部的弹塑性变形，导致在材料表面或是亚表层产生了残余压应力，并使材料显微结构发生改变，增强了其抵抗疲劳裂纹萌生和扩展的能力[1]。常见的表面强化工艺主要包括喷丸强化，深滚压，冷挤压技术，其中喷丸技术包括传统喷丸（见图1）和先进喷丸技术，后者包括微粒子喷丸、激光喷丸、超声波/高能喷丸或冲击、高压水射流喷丸[2]。

其中超声波喷丸强化技术是目前最具有前景的金属材料冷加工表面强化处理工艺之一，它不但克服了传统喷丸的不足，且强化效果优于传统喷丸，有更好的工艺可控性[3]，如图2所示。……