海上風電管類零件的電弧焊復合激光沖擊鍛造修復試驗

屠 艷，李國銳，謝地輝，張永康*

(1.啟東中遠海運海洋工程有限公司，江蘇 啟東 226259；2.廣東工業大學 機電工程學院，廣東 廣州 510006)

0 引 言

隨著對新能源需求的日益增長，世界各國都在大力發展海上風電，以至于海上風電裝備需求量急劇上升[1-3]。其中，浮式風機是深海風電的常見裝備，但其長期在惡劣的海洋環境中作業，會受到風浪的沖擊和海水的腐蝕，管類零件易產生疲勞裂紋、磨損、腐蝕等失效形式[4-5]。若不及時對其進行修復，風機易發生損壞，甚至傾斜，從而失去發電功能[6-7]。目前，管類零件修復后的熔覆層存在較多的裂紋、氣孔等缺陷，這嚴重削弱風電平臺的疲勞壽命[8-9]。因此，研究高性能的修復技術迫在眉睫。

近年來，國內外學者針對零部件的修復有較多研究。封慧等[10]采用激光熔覆技術在45#鋼板表面制備鐵基激光熔覆層，對發動機曲軸進行再制造修復，并進行熔覆層金相組織和硬度測試，結果表明，熔覆層與基體的結合性能良好，且熔覆層硬度比基體提高2～3倍。姚喆赫等[11]在激光修復鎳基高溫合金V形槽的過程中引入超聲振動，進行數值模擬和金相組織分析，結果表明，超聲振動的引入有效改善激光修復區的顯微形貌和力學性能。于群等[12]采用數值模擬和試驗，研究在激光增材制造Ni45合金過程中外加磁場對凝固組織性能的影響，結果表明，外加磁場可細化合金成形體的凝固組織，提高熔覆層的硬度和摩擦磨損性能。談睿等[13]采用激光電弧復合焊接對304不銹鋼板進行單道焊接成型，分析焊接速度對焊接接頭成型的影響，結果表明，焊接速度過大或過小都會產生底部駝峰。……