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第122章 零点三八克合金,要填进二十二毫米裂纹

    “让裂纹自己长回去?”


    陈大川听完周野的话,下意识看向箱子里的叶片。


    “它又不是壁虎。”


    “尾巴断了还能自己长?”


    “金属不会自己长。”


    材料工程师解释道:“但在高温高压环境下,裂纹两侧的金属原子可以发生扩散。”


    “前提是裂纹表面足够干净,而且两侧能够紧密接触。”


    这也是热等静压修复的原理之一。


    将零件放入密闭容器。


    同时施加高温和各向均匀的气体压力。


    材料内部的孔隙和微裂纹会在压力作用下闭合,再通过高温扩散形成连接。


    这种方法非常适合修复高温合金内部缺陷。


    问题是,眼前这条裂纹与冷却通道连通。


    它不是封闭裂纹。


    七千多个小时的运行过程中,空气和高温氧化产物早已进入裂纹内部。


    裂纹表面形成了一层稳定氧化膜。


    就算高压把两侧金属压在一起,中间隔着氧化层,也很难产生真正的冶金结合。


    “先去除裂纹表面的氧化物。”


    “再加入少量成分匹配的瞬态液相连接材料。”


    周野将修复方案投到屏幕上。


    “连接材料在真空炉中会先熔化。”


    “液态合金通过毛细作用进入裂纹。”


    “其中降低熔点的元素,随后向叶片基体扩散。”


    “等这些元素浓度下降,液态连接层会在恒温状态下重新凝固。”


    “最终形成接近基体成分的连接区。”


    顾明远派来的材料专家看着参数。


    “瞬态液相连接可以修复表面裂纹。”


    “但这条裂纹藏在内部通道。”


    “连接材料怎么送进去?”


    “还是走叶根进气口。”


    周野调出之前使用的柔性探头。


    激光清理模块被拆下。


    取而代之的,是一根直径零点五毫米的微型输送管。


    前端带有一个可控侧孔。


    根据ct模型,输送管可以到达裂纹上方。


    真空环境下,再利用裂纹自身的毛细作用,把液态连接材料吸进去。


    理论听起来不复杂。


    真正困难的是用量。


    材料太少,裂纹填不满。


    材料太多,会在内部通道形成新的凸起,影响冷却流量。


    更严重的是,过量低熔点元素无法及时扩散,会在连接区形成脆性相。


    叶片高速旋转时,这块修复区域可能比原裂纹更加危险。


    经过计算,整条二十二点四毫米裂纹需要的连接材料只有零点三八克。


    允许误差,不超过零点零二克。


    陈大川看着电子天平上的一小撮合金粉末。


    “零点三八克?”


    “这么一点,掉地上都找不到。”


    梁师傅说道:“所以不让你拿。”


    “这一小撮值多少钱?”


    “原料没多少钱。”


    “那有什么难的?”


    梁师傅抬眼看他。


    “把一桶水倒进游泳池很容易。”


    “你能隔着三十四毫米的弯道,把零点三八克东西均匀铺进一条零点零九毫米宽的缝里?”


    陈大川认真想了想。


    “不能。”


    “不能就少问材料多少钱。”


    “贵的不是粉。”


    “是让它只待在该待的位置。”


    修复没有直接在叶片上进行。


    野火工业先制作了十二组裂纹模拟件。


    裂纹宽度从零点零五毫米到零点一二毫米不等。


    长度全部控制在二十毫米左右。


    连接材料则根据叶片基体成分重新配制。


    第一组样品,加热后材料没有完全进入裂纹。


    第二组样品,填充完整,但连接区出现连续脆性相。


    第五组样品,真空度不够,内部残留氧化夹层。


    第八组样品,连接强度达到基体的百分之八十七,却在高温持久试验中提前断裂。


    直到第十一组,参数才进入合格窗口。


    预处理温度相差不能超过五摄氏度。


    液相保持时间误差不能超过四分钟。


    后续扩散处理时间,超过二十六小时。


    完成瞬态液相连接以后,还要进行一次热等静压处理,让裂纹区域获得足够的三向压力。


    整个过程耗时超过三十六小时。


    海岳能源承诺的四十五天验证期,已经过去二十一天。


    顾明远每天都会打来电话。


    他不催。


    只问进度。


    可这种不催,比直接催促更加让人感到压力。


    第二十二天晚上,正式修复开始。


    旧涂层已经从叶片表面完全去除。


    叶片被放入真空操作箱。


    微型输送管沿内部通道缓慢进入。


    三十四点二毫米。


    三十四点五毫米。


    到达目标。


    “裂纹区域真空抽吸开始。”


    “连接材料第一次注入,零点一二克。”


    液态连接材料在微型加热头中熔化。


    一滴肉眼几乎无法看清的银灰色液体,从侧孔缓缓流出。


    它没有停留在通道表面。


    而是沿着裂纹入口迅速渗入。


    “第一次注入完成。”


    “等待毛细扩散。”


    五分钟后,第二次注入。


    又过七分钟,第三次注入。


    总用量零点三七九克。


    比设计值少零点零零一克。


    叶片被送入真空热处理炉。


    升温不能太快。


    定向凝固高温合金内部有明确的晶体方向。


    温度梯度过大,会引起局部再结晶。


    温度过高,则可能让叶片原有组织发生不可逆变化。


    炉温一点点上升。


    八百摄氏度。


    一千摄氏度。


    一千一百五十摄氏度。


    到达液相连接窗口后,裂纹内部的填充材料开始熔化和扩散。


    两个小时后,液态连接层逐渐凝固。


    随后进入二十六小时扩散阶段。


    第三天凌晨,叶片被转入热等静压设备。


    高温。


    高压。


    惰性气体从所有方向均匀挤压叶片。


    裂纹两侧的金属在压力下进一步靠拢。


    原子跨越连接界面不断扩散。


    那条存在了数千小时的热疲劳裂纹,开始真正消失。


    处理结束后,叶片首先进行高能ct复查。


    原本清晰可见的黑色裂纹区域,已经找不到连续缝隙。


    但在裂纹末端,出现了一个直径零点六毫米的高密度亮点。


    材料工程师的脸色顿时变了。


    “可能是连接材料富集。”


    “如果低熔点元素集中在这里,会形成脆性组织。”


    “裂纹是没了,但这里可能变成新的起裂点。”


    周野放大ct图像。


    系统给出的结果随之出现。


    【热疲劳裂纹几何闭合完成】


    【裂纹界面冶金结合率:92.7%】


    【检测到局部连接材料富集区】


    【富集区域最大直径:0.64毫米】


    【当前高温持久性能恢复度:78%】


    【直接使用失效风险:高】


    【建议增加梯度扩散处理】


    还不能算成功。


    连接材料虽然填满了裂纹,却有一小部分堆积在末端。


    继续整体加热可以促进扩散。


    但加热时间太长,又会损伤叶片原有组织。


    “不能再用固定温度保温。”


    周野看向炉温控制曲线。


    “做梯度扩散。”


    “先低温长时,让富集元素缓慢外扩。”


    “最后用一次短时高温,把剩余浓度压下去。”


    材料专家问道:“温度窗口有多大?”


    “六摄氏度。”


    “超过上限,富集区可能局部熔化。”


    “低于下限,扩散时间要增加一倍。”


    陈大川听见这个数字,嘴角抽了抽。


    “六万吨压机允许差一毫米。”


    “现在一片叶片,温度只许差六度。”


    梁师傅背着手走出检测室。


    “所以机器不分大小。”


    “能让你掉头发的,都是大设备。”
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