陳鈞2006-07-252018-06-282006-07-252018-06-282005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/12488近年來，工業界對於應用雷射銲接技術，進行受損高單價組件之再生，特別受到重視。由於銲接技術的進步，使用高能量雷射去除薄金屬構件中之缺陷，有較傳統再生方式更具經濟效益。本計畫為期三年，其目的係探討高能量雷射去除薄金屬構件的缺陷。這些缺陷包含在製造與使用過程中所生成的缺陷，例如夾雜物、內部裂縫、內部裂縫、表面有氧化膜之裂縫以及孔洞等。第一年計畫的研究方向將利用即時X-ray 與金相檢測，作為確認雷射去除不同的缺陷的有效性的重要指標。第二年計畫則進行一些衝擊、缺口拉伸、一般拉伸以及疲勞裂縫成長試驗等機械性質，並評估薄板材料經雷射銲接前後之影響，同時亦進行顯微組織、 微區成分與破壞機構等分析工作。第三年計畫則以前兩年之研究結果，實際應用於損壞17-4PH 葉片之再生。本成果報告分為二部份說明：第Ⅰ部份涵蓋第一、二年計畫;第Ⅱ部份為第三年之計畫。 本研究第Ⅰ部份係應用高功率二氧化碳雷射銲接技術，進行去除薄金屬構件之缺陷探討。金屬構件缺陷之成因，主要為材料製造或成品使用過程中所產生的缺陷。實驗材料分為兩大類，包括人工預製缺陷試片與使用已知含有缺陷的不銹鋼試片。材料缺陷的去除，可經由金相組織觀察、X 光檢驗與機械性質測試等評估，做為雷射銲接去除缺陷之有效性指標。實驗結果顯示，應用雷射栓孔（Keyhole）銲接方式，可大幅減少試片內夾雜物含量、消除試片內之氧化膜及完成試片裂縫或孔洞之密封。熔融區之純化效應，使雜質去除而提升其機械性質，在研究中獲得充分證實。雷射銲接去除氧化物及雜質的主要機構為氧化與分解，故在完全貫穿之雷射栓孔銲接最為有效。此外，試片缺陷經雷射去除後的機械性質與原材相近，故使用雷射銲接去除薄金屬構件缺陷確為可行，未來可考慮用於受損薄金屬構件之再生製程。雷射銲接在技術層次上可達到銲道的純化以及缺陷的減少，同時也可封閉表面或內部的孔洞，可為雷射加工製程開啟一個有應用價值的領域。 第Ⅱ部份之報告主要係應用第一部份所獲得之結果，實際應用於損壞17-4 PH 葉片之再生。本實驗採用雷射同軸噴嘴，模擬葉片17-4 PH 不銹鋼之再生處理，並探討17-4 PH 披覆試片熱處理後之機械性質、缺口拉伸與疲勞裂縫成長特性之變化。17-4 PH 不銹鋼葉片之導引端抗沖蝕區，經由同軸噴嘴進行雷射披覆處理，並配合H900（482℃／1h＋AC）之後熱處理，可增強披覆區之抗沖蝕性。應用此方法除可修復17-4 PH 葉片損傷之抗沖蝕區外，亦可應用於新葉片抗沖蝕區之製作。由常溫機械性質、疲勞裂縫成長及沖蝕特性等試驗結果顯示，試片經披覆17-4 PH 與H900 處理較一般披覆Stellite 6（經H900 處理）者，具有較高之抗拉與降伏強度、韌性值及硬-1- 度值;相近但較穩定之疲勞裂縫傳播速率;及同等之抗沖蝕性。實驗結果顯示，以雷射同軸披覆處理技術披覆17-4 PH 葉片，除可取代現有傳統硬銲接合Stellite 6 strip 之製程，且可應用同軸三維成形之銲修技術，進行葉片低應力損傷區之局部再生處理。application/pdf8705277 bytesapplication/pdfzh-TW國立臺灣大學材料科學與工程學系暨研究所雷射銲接熔融區純化效應顯微組織機械性質疲勞裂縫成長速度17-4 PH 不銹鋼雷射披覆處理reporthttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/12488/1/932216E002005.pdf