研究了一种新方法,用于选择使用激光吹粉 - 直接能量沉积 (LBP-DED) 生产并在涡轮段中填充间隙 Ni-Al 粉末(~0.75 面积分数)的修复支撑结构设计。使用四点弯曲试验量化了段的压扁和不压扁模拟及其对支撑结构退化的影响,以确定轴向杨氏模量在平面外弯曲中的作用。生产了两种截然不同的 LBP 添加结构;金刚石晶格 (DL) - 节点和连续路径 (CP) - 非节点,并将其与未修复状态进行比较。在室温下,发现原始设备 (OE) 和 DL 支撑结构的前壁和后壁以及内部节点对杨氏模量的贡献很大,而 CP 结构的刚度明显降低。氧化在耐磨材料内部压缩应力的形成过程中起着关键作用,CP 结构的弹性模量增加了两倍,但 OE 和 DL 支撑结构的弹性模量增加较少。随着弯曲循环次数的增加,弹性模量降低,曲率半径(扁平化)随之增加。开裂在前后壁内的节点设计中最为突出,裂纹会传播到表面或耐磨晶格的底部。在原始和 CP 支撑结构中,即使循环次数达到相当高,在等效弯曲循环中也没有观察到这种退化。从弯曲弹性模量的急剧下降伴随着曲率的明显变化,可以推导出耐磨材料灾难性失效的标准。非节点设计支撑结构最适合应对使用中的扁平化/不扁平化。
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