全球航空市場面臨著巨大的壓力，部署更多航班，使用更大的機(jī)隊，更節(jié)省燃油、重量輕、空氣動力學(xué)、經(jīng)久耐用，當(dāng)飛機(jī)在空中航行時，這些都是潛在的問題。飛機(jī)發(fā)動機(jī)的較高溫度能減少燃油消耗和經(jīng)營成本，但是會更容易開裂、磨損和腐蝕。飛機(jī)不能運(yùn)作會付出高成本和麻煩的代價，這是至關(guān)重要的，而替代的維護(hù)、維修和檢修(MRO)方法可以提供避免這一尷尬的平衡方案。
材料制造商處于進(jìn)退兩難的境地。航空領(lǐng)域?qū)Σ牧虾筒考岢鲈絹碓礁叩囊?，以增?qiáng)性能、抵御極端溫度和腐蝕性氣體。然而，它也將部件置于極端溫度和壓力下，導(dǎo)致其降解, 最終帶來的是快速更換零件。
超級合金能提高部件在惡劣環(huán)境下的耐久性，但是長時間來看卻不耐磨損。要求飛機(jī)制造商快速重制用超級合金材料制成的替換零件，這是一個嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。考慮到飛機(jī)的停機(jī)時間，鑄造和機(jī)械加工單個部件是費(fèi)時和費(fèi)錢的。在上個世紀(jì)90年代初期，它能緩解MRO公司的壓力，同時又能改進(jìn)尺寸控制，大大減少對釬焊后加工和打磨的需求。
PSPs的作用
作為一種超級合金和釬焊粉末的混合物，PSPs越來越多地被用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)部件的裂紋修復(fù)與尺寸恢復(fù)中。它們可以定制與部件的形狀匹配，隨后可以粘接于空隙進(jìn)行焊接。釬焊允許整個部件在真空爐中加熱，減少變形，提高穩(wěn)定性，這樣修復(fù)過程更為迅速，并且修復(fù)結(jié)果也非常出色。
這使得PSPs適用于涉及各種成分和形狀的恢復(fù)項目，包括彎曲、錐形、圓柱形以及糊狀、涂料等形態(tài)。如果是傳統(tǒng)的焊接工藝，每個部件都要求技術(shù)熟練的焊工工作五分鐘到一個小時。或者是，當(dāng)要求時間較短時，多個焊工的使用會帶來相當(dāng)高的成本。相比之下，PSPs讓MRO工程師能將具有相同厚度的材料制成一個待焊接的組件，而這可以在幾秒鐘內(nèi)完成?？梢詫⒍噙_(dá)200個部件一起置于真空爐中，獲得更高質(zhì)量的成品。
替代的MRO解決方案
電子束焊接擁有一個高能量密度的過程，是利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊件所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的方法。適合用于高的金屬比例的部件修復(fù)，但它需要由訓(xùn)練有素的熟練的工程師來進(jìn)行，并且其所需的設(shè)備也價格不菲，這使其花費(fèi)高昂。需要人工來進(jìn)行維修，這意味著修復(fù)項目需要更長時間來完成，并且容易出錯，尤其是電子束焊接必須是逐層進(jìn)行。
對于具有復(fù)雜幾何形狀的部件，通常用預(yù)混糊料來替代，尤其是填補(bǔ)疲勞裂紋時。預(yù)混糊料使用粘合劑來得到類似料漿的一致性。而粘合劑在溫度較低時會燒掉，這將導(dǎo)致不受控制的收縮，并會弄臟釬焊爐和部件。在許多情況下，需要額外的糊料和釬焊周期來完全修復(fù)裂紋。相比PSPs，這樣的項目交付周期較長，并且考慮到預(yù)混糊料的平均保質(zhì)期只有6個月，這樣并不能提供像其他解決方案一樣的可靠性。
雖然得到了廣泛應(yīng)用，但是在處理復(fù)雜的幾何形狀時，這些解決方案并不是最合適的，經(jīng)常會有一些焊接難以實現(xiàn)的要求。相反，PSPs具有糊狀或涂料的形式，可以適應(yīng)各種形狀和表面。PSPs也能解決通常焊接會遇到的熱影響區(qū)(HAZ)的問題，這將帶來更少的變形以及會導(dǎo)致裂縫和損壞的薄弱點。在焊接后需要進(jìn)行熱處理來釋放焊接中的壓力。而在使用PSPs時，周期爐可以在同一周期中完成PSP粘結(jié)和壓力釋放。
PSPs在航空MRO領(lǐng)域的出現(xiàn)及發(fā)展，幫助工程師滿足不斷增長的對航空發(fā)動機(jī)部件進(jìn)行快速可靠的修復(fù)的要求，不管是在時間還是成本上，這都是部件更換和其他修復(fù)方法不能媲美的。
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