定向能量沉积DD6单晶合金中杂晶形成的微观机制
摘要
航空发动机单晶涡轮叶片在使用过程中不可避免地出现碰磨等损伤，因此合理修复单晶涡轮叶片继续发挥其使用价值，对于经济性要求较高的商用航空发动机具有重要意义。以国产商用发动机使用的DD6单晶合金为对象，开展了定向能量沉积DD6单晶合金中杂晶形成的微观机制研究。通过开展DD6单晶合金单道单层、单道5层沉积实验和宏观数值模拟研究，结合微观表征手段，研究了柱状晶-等轴晶转变现象与杂晶形成的关系。结果表明：单道单层沉积的杂晶只存在于顶部区域；单道5层沉积的杂晶主要存在于底部熔合线附近和顶部区域；受温度循环和熔池对流的影响，难溶元素偏析导致顶部和中部的柱状晶-等轴晶转变区域存在γ′强化相定向粗化现象，进而形成γ/γ′共晶条带。该条带出现在柱状晶与等轴晶的交界处，且贯穿枝晶干和枝晶间区域，该界线在介观尺度上表现为柱状晶和杂晶的晶界。这一发现有助于抑制沉积区中部和底部的杂晶，推动定向能量沉积技术在商用航空发动机单晶涡轮叶片修复中的应用。
引用本文（GB/T 7714）
曾延 Zeng Yan, 郭婧怡 Guo Jingyi, 樊哲铭 Fan Zheming, 等. 定向能量沉积DD6单晶合金中杂晶形成的微观机制[J]. Chinese Journal of Lasers, 2024.
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