一种叶片进气边的激光搭接硬化方法与流程

本发明涉及一种激光硬化方法，尤其涉及一种叶片进气边的激光搭接硬化方法。

背景技术：

目前，叶片为了提高其防水蚀要求，通常采用激光对其进气边加热硬化，使其硬度达到400HV以上，其中，加热温度达到1600℃左右，然而，由于受激光光斑的尺寸所限制，当叶片进气边的硬化区域宽度要求比较大时，难以实现一次硬化，且由于部分叶片曲率较大，通过一次激光扫描加热硬化的硬化层不够均匀。

鉴于上述问题，部分企业采用单个激光发生器，进行多次激光扫描，搭接形成大宽度的硬化区，然而，在激光扫描搭接的位置附近，会形成明显的回火或退火区域，该区域硬化完成后的硬度值极大下降，远远低于正常硬化区，甚至低于未硬化区域的硬度。由此，急需解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种叶片进气边的激光搭接硬化方法，以解决采用普通激光搭接硬化叶片进气边，在激光扫描加热搭接的位置附近，会形成明显的回火或退火区域，使得硬度值极大下降的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种叶片进气边的激光搭接硬化方法，采用单个激光发生器沿叶片进气边的长度方向对叶片的进气边进行至少两道次的激光扫描，激光发生器发射的激光的光斑为方形结构，相邻两道次的激光扫描形成有激光扫描搭接区域，后一道次激光扫描时，前一道次激光扫描所扫描区域温度大于400℃，所述激光扫描搭接区域的宽度不小于激光的光斑长度的20％，每道次激光扫描前，对激光的照射角度进行调整，以使得激光的光斑在其长度方向上的一端与叶片加热面的落差≤3.5mm，且激光的光斑在其长度方向上的另一端与叶片加热面的落差≤3.5mm。

作为本发明的一种优选方案，所述叶片由马氏体不锈钢材料制成。

作为本发明的一种优选方案，相邻两道次的激光扫描的方向相同。

作为本发明的一种优选方案，相邻两道次的激光扫描的方向相反。

作为本发明的一种优选方案，采用保温材料将叶片上无需硬化的区域包覆起来。

作为本发明的一种优选方案，所述保温材料为石棉。

本发明的有益效果为，所述一种叶片进气边的激光搭接硬化方法严格控制激光扫描搭接区域的宽度，且在前一道次激光扫描所扫描区域的温度大于400℃时再进行后一道次的激光扫描，大大提高了激光扫描搭接区域的硬度，此外，通过调整激光的照射角度，使得激光的光斑在长度方向上的两侧与叶片加热面的落差均≤3.5mm，不仅提高了激光扫描加热的均匀性，且提高了激光扫描加热硬化的效果。

附图说明

图1为本发明一种叶片进气边的激光搭接硬化的结构示意图；

图2为本发明一种叶片进气边的激光搭接硬化的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

请参照图1及图2所示，图1为本发明一种叶片进气边的激光搭接硬化的结构示意图；图2为本发明一种叶片进气边的激光搭接硬化的截面示意图。

于本实施例中，一种叶片进气边的激光搭接硬化方法，采用单个激光发生器沿叶片进气边的长度方向对叶片的进气边进行两道次的激光扫描，即扫描方向为沿竖直方向扫描，激光发生器发射的激光的光斑为方形结构，激光光斑的长度方向的边沿水平方向布置，激光光斑的宽度方向的边沿竖直方向布置，所述叶片由马氏体不锈钢材料制成，两道次的激光扫描的方向相反，且第一道次激光扫描所扫描区域与第二道次激光扫描所扫描区域形成有激光扫描搭接区域，采用石棉将叶片上无需硬化的区域包覆起来，后一道次激光扫描时，前一道次激光扫描所扫描区域的温度大于400℃，所述激光扫描搭接区域的宽度不小于激光的光斑长度的20％，每道次激光扫描前，对激光的照射角度进行调整，以使得激光的光斑在其长度方向上的一端与叶片加热面的落差≤3.5mm，且激光的光斑在其长度方向上的另一端与叶片加热面的落差≤3.5mm。；本实施例中，第一道次激光扫描的激光照射角度为a1，第一道次激光扫描的光斑在其长度方向上的一端与叶片加热面的落差h1为2.0mm，且第一道次激光扫描的光斑在其长度方向上的另一端与叶片加热面的落差h2为3.5mm，第一道次激光扫描的激光照射角度为a2，第二道次激光扫描的光斑在其长度方向上的一端与叶片加热面的落差h3为3.5mm。

值得一提的是，虽然本实施例中，相邻两道次的激光扫描的方向相反，但是本发明不限于此，相邻两道次的激光扫描的方向亦可以相同，本实施例中，相邻两道次的激光扫描的方向相反，使得激光发生器无需回位，从而可实现连续不间断的激光扫描，进而有效保证前一道次激光扫描所扫描区域的温度大于400℃。

值得一提的是，虽然本实施例中，采用石棉包覆叶片进行保温，阻止温度下降过快，以保证在后一道次激光扫描时，前一道次激光扫描所扫描区域的温度大于400℃，但是本发明不限于此，亦可以采用岩棉或其他具有保温作用的保温材料来包覆叶片进行保温。

对于采用不同规格的激光发生器，其发射出的激光的光斑大小不同，但由于光斑中间处加热效果会优于光斑边界处的加热效果，所以将激光扫描搭接区域的宽度尺寸严格限制，使其不小于激光光斑长度的20％，从而保证搭接区域的加热硬化效果。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。