مطالعه و بررسي كاربرد ليزر در تعمير سوپرآلياژ‌هاي پايه نيكل

Studying and investigating the use of laser in the repair of nickel based superalloys

سوپرآلياژ‌هاي پايه نيكل موادي هستند كه در شرايط عملياتي دشوار مانند دما و فشار بالا، همچنين محيط‌هاي خورنده، مقاومت به سايش، خزش، خستگي و خوردگي بسيار مناسبي را از خود نشان مي‌دهند. باتوجه به شرايط عملياتي دشوار قطعات سوپرآلياژي پايه نيكل (مانند پره‌هاي توبين‌هاي گازي)، بخش‌هايي از اين قطعات با گذر زمان دچار آسيب شده و كارايي خود را از دست مي‌دهند. از اين رو براي ادامه فعاليت دستگاه‌ها، قطعات فرسوده بايد تعمير يا تعويض شوند كه تعمير آن‌ها از منظر اقتصادي به‌صرفه‌تر است. اين سوپرآلياژ‌ها به دليل جدايش ريزساختاري عناصر آلياژي، حساسيت به ترك خوردن و خواص مكانيكي بي‌نظير خود، از قابليت جوشكاري ضعيفي برخوردار هستند؛ از اين رو براي تعمير قطعات مذكور، پيشنهاد مي‌شود كه از فناوري‌هاي ساخت افزايشي (AM) فلزي متكي بر ليزر استفاده شود. اين فناوري‌ها از نظر نوع تغذيه كننده به دو دسته بستر پودري (PBF) و نازل تزريق كننده پودر يا فيلامنت (DED) تقسيم مي‌شوند. در اين مطالعه ابتدا انواع فرسودگي‌هاي محتمل در قطعات سوپرآلياژ‌هاي پايه نيكل مطرح مي‌شوند و سپس انواع فناوري‌هاي ساخت افزايشي فلزي متكي بر ليزر معرفي و مراحل ترميم آن‌ها بيان مي‌شود. در اين راستا انواع، منشا و تكنيك‌هاي كاهش احتمال وقوع عيوب ناشي از ترميم قطعات توسط فناوري‌هاي مذكور نيز ذكر مي‌شوند.