[發明專利]一種航空發動機葉片損傷的修復方法

無效

• 申請號: 201310054557.9
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103372713A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 李亮玉;王天琪;岳建鋒;浦鑫;竇以紅
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群

1.一種航空發動機葉片損傷的修復方法，該修復方法采用如下設備組合系統和修復工藝：

所述設備組合系統包括ABB機器人及其附帶的程控系統、焊接電源、等離子發生器、送絲機和等離子焊槍；所述機器人與程控系統通過控制線纜連接；機器人程控系統與焊接電源采用總線通信；等離子發生器與焊接電源通過控制線纜連接；送絲機安裝在機器人上，并通過控制線纜與等離子發生器4連接；送絲機的送絲輪和等離子焊槍均安裝在機器人的末端；

所述修復工藝是：

1）依據待修復葉片表面尺寸形狀特征進行分段處理

根據航空發動機葉片待修復表面輪廓尺寸及形狀進行焊接修復路徑規劃；編制待修復航空發動機葉片表面焊接機器人控制程序，在控制程序中將修復過程分成若干子過程；

2）設定各段脈沖等離子熱輸入參數

根據分段后航空發動機葉片各段尺寸，通過焊縫寬度與電流關系公式設定各段對應脈沖等離子熱輸入參數，包括焊接電流和脈沖頻率；采用高頻脈沖對低頻調制方法使高頻電弧呈純電阻特性，實現小電流等離子熱輸入的精確控制；

3）設定脈動送絲控制參數

根據航空發動機葉片待修復表面各段所需要堆焊金屬體積及所設定的各段電流，計算各段所需送絲速度；采用脈動送絲和脈沖電流相匹配的方式，設定脈動送絲頻率與脈沖電流頻率相等；根據各段所需送絲速度，設定單電流脈沖周期內焊絲送進速度及所占時間和焊絲回抽速度及所占時間，通過“一脈一滴”方式進行熔滴過渡和尺寸的控制，在電流脈沖期間焊絲高速送進，并將熔滴強行“按入”熔池完成短路過渡，然后在電流基值期間控制焊絲高速回抽，實現等離子無飛濺焊接修復過程。

4）分段等離子焊接修復

焊接時，依據所得焊接工藝參數、機器人運動參數編制控制指令。首先控制機器人移動到焊接修復啟示位置；然后向等離子電源發送指令開啟等離子弧；由程控系統向機器人、焊接電源和送絲輪發出控制指令；由機器人帶動等離子焊槍按照規劃好的路徑運動；焊接電源控制焊接脈沖電流變化，并根據電流脈沖頻率控制焊絲脈動送絲周期，最終實現對航空發動機葉片損傷部位的高精度無飛濺等離子焊接修復。

2.根據權利要求1所述航空發動機葉片損傷的修復方法，其特征在于所述的焊接電源為福尼斯焊接電源；所述總線為DeviceNet總線；所述脈動送絲頻率在3～5Hz中選取，焊絲直徑選取范圍是0.4～0.8mm，峰值電流不超過50A。