一種葉片進氣邊的激光搭接硬化方法與流程

本發明涉及一種激光硬化方法，尤其涉及一種葉片進氣邊的激光搭接硬化方法。

背景技術：

目前，葉片為了提高其防水蝕要求，通常采用激光對其進氣邊加熱硬化，使其硬度達到400HV以上，其中，加熱溫度達到1600℃左右，然而，由于受激光光斑的尺寸所限制，當葉片進氣邊的硬化區域寬度要求比較大時，難以實現一次硬化，且由于部分葉片曲率較大，通過一次激光掃描加熱硬化的硬化層不夠均勻。

鑒于上述問題，部分企業采用單個激光發生器，進行多次激光掃描，搭接形成大寬度的硬化區，然而，在激光掃描搭接的位置附近，會形成明顯的回火或退火區域，該區域硬化完成后的硬度值極大下降，遠遠低于正常硬化區，甚至低于未硬化區域的硬度。由此，急需解決。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對上述問題，提供一種葉片進氣邊的激光搭接硬化方法，以解決采用普通激光搭接硬化葉片進氣邊，在激光掃描加熱搭接的位置附近，會形成明顯的回火或退火區域，使得硬度值極大下降的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種葉片進氣邊的激光搭接硬化方法，采用單個激光發生器沿葉片進氣邊的長度方向對葉片的進氣邊進行至少兩道次的激光掃描，激光發生器發射的激光的光斑為方形結構，相鄰兩道次的激光掃描形成有激光掃描搭接區域，后一道次激光掃描時，前一道次激光掃描所掃描區域溫度大于400℃，所述激光掃描搭接區域的寬度不小于激光的光斑長度的20％，每道次激光掃描前，對激光的照射角度進行調整，以使得激光的光斑在其長度方向上的一端與葉片加熱面的落差≤3.5mm，且激光的光斑在其長度方向上的另一端與葉片加熱面的落差≤3.5mm。

作為本發明的一種優選方案，所述葉片由馬氏體不銹鋼材料制成。

作為本發明的一種優選方案，相鄰兩道次的激光掃描的方向相同。

作為本發明的一種優選方案，相鄰兩道次的激光掃描的方向相反。

作為本發明的一種優選方案，采用保溫材料將葉片上無需硬化的區域包覆起來。

作為本發明的一種優選方案，所述保溫材料為石棉。

本發明的有益效果為，所述一種葉片進氣邊的激光搭接硬化方法嚴格控制激光掃描搭接區域的寬度，且在前一道次激光掃描所掃描區域的溫度大于400℃時再進行后一道次的激光掃描，大大提高了激光掃描搭接區域的硬度，此外，通過調整激光的照射角度，使得激光的光斑在長度方向上的兩側與葉片加熱面的落差均≤3.5mm，不僅提高了激光掃描加熱的均勻性，且提高了激光掃描加熱硬化的效果。

附圖說明

圖1為本發明一種葉片進氣邊的激光搭接硬化的結構示意圖；

圖2為本發明一種葉片進氣邊的激光搭接硬化的截面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。可以理解的是，此處所描述的實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。

請參照圖1及圖2所示，圖1為本發明一種葉片進氣邊的激光搭接硬化的結構示意圖；圖2為本發明一種葉片進氣邊的激光搭接硬化的截面示意圖。

于本實施例中，一種葉片進氣邊的激光搭接硬化方法，采用單個激光發生器沿葉片進氣邊的長度方向對葉片的進氣邊進行兩道次的激光掃描，即掃描方向為沿豎直方向掃描，激光發生器發射的激光的光斑為方形結構，激光光斑的長度方向的邊沿水平方向布置，激光光斑的寬度方向的邊沿豎直方向布置，所述葉片由馬氏體不銹鋼材料制成，兩道次的激光掃描的方向相反，且第一道次激光掃描所掃描區域與第二道次激光掃描所掃描區域形成有激光掃描搭接區域，采用石棉將葉片上無需硬化的區域包覆起來，后一道次激光掃描時，前一道次激光掃描所掃描區域的溫度大于400℃，所述激光掃描搭接區域的寬度不小于激光的光斑長度的20％，每道次激光掃描前，對激光的照射角度進行調整，以使得激光的光斑在其長度方向上的一端與葉片加熱面的落差≤3.5mm，且激光的光斑在其長度方向上的另一端與葉片加熱面的落差≤3.5mm。；本實施例中，第一道次激光掃描的激光照射角度為a1，第一道次激光掃描的光斑在其長度方向上的一端與葉片加熱面的落差h1為2.0mm，且第一道次激光掃描的光斑在其長度方向上的另一端與葉片加熱面的落差h2為3.5mm，第一道次激光掃描的激光照射角度為a2，第二道次激光掃描的光斑在其長度方向上的一端與葉片加熱面的落差h3為3.5mm。

值得一提的是，雖然本實施例中，相鄰兩道次的激光掃描的方向相反，但是本發明不限于此，相鄰兩道次的激光掃描的方向亦可以相同，本實施例中，相鄰兩道次的激光掃描的方向相反，使得激光發生器無需回位，從而可實現連續不間斷的激光掃描，進而有效保證前一道次激光掃描所掃描區域的溫度大于400℃。

值得一提的是，雖然本實施例中，采用石棉包覆葉片進行保溫，阻止溫度下降過快，以保證在后一道次激光掃描時，前一道次激光掃描所掃描區域的溫度大于400℃，但是本發明不限于此，亦可以采用巖棉或其他具有保溫作用的保溫材料來包覆葉片進行保溫。

對于采用不同規格的激光發生器，其發射出的激光的光斑大小不同，但由于光斑中間處加熱效果會優于光斑邊界處的加熱效果，所以將激光掃描搭接區域的寬度尺寸嚴格限制，使其不小于激光光斑長度的20％，從而保證搭接區域的加熱硬化效果。

以上實施例只是闡述了本發明的基本原理和特性，本發明不受上述實施例限制，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書界定。