[發明專利]一種斷裂板件MIG弧焊增材再制造方法

有效

• 申請號: 201811024416.1
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108941858B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 曹勇;朱勝;王曉明;韓國峰;周超極;周克兵
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B23K9/173;B23K9/04;B23K9/28
• 代理公司: 北京華圣典睿知識產權代理有限公司 11510
• 代理人: 陳國偉

本發明公開了一種斷裂板件MIG弧焊增材再制造方法，包括：S1：構/零件幾何缺失尺寸測量步驟：測量斷裂件缺損體積，得到斷裂件的三維缺失尺寸；S2：堆積整體規劃步驟：結合所述斷裂件的三維缺失尺寸，根據不同焊接堆積率下的堆積高度和寬度，確定出單層焊道數量和層數；S3：單道焊接工藝優化步驟：在起弧位置處降低焊接堆積率，在熄弧位置處提高焊接堆積率以及焊槍逆向運動；S4：層間路徑優化步驟：使相鄰層堆積路徑走向相反；S5：冷卻步驟：在整個焊接過程中對斷裂件實時進行水冷和/或風冷。本發明方法實現了斷裂件體積損傷的幾何尺寸快速恢復，減小了熱累積效應，提高了再制造尺寸精度和服役性能，降低了修復難度，可操作性強。

技術領域

本發明涉及基于3D打印技術的再制造工程技術領域，特別涉及一種斷裂板件MIG弧焊增材再制造方法。

背景技術

熔化極惰性氣體保護焊(簡稱MIG焊，metal inert-gas welding)是指使用實芯焊絲的惰性氣體(Ar或He)保護電弧焊法，該焊接方式為以外加氣體作為電弧介質，并保護金屬熔滴、焊接熔池和焊接區高溫金屬的電弧焊方法。

采用現有MIG弧焊工藝和方法修復斷裂板如鐵、鋁和鈦及其合金板類件時，主要存在焊縫數量和焊接層數難確定、單道焊縫尺寸均勻性差、熱累積效應大等問題。

因此，如何在多層堆焊時能夠快速確定焊縫數量和焊接層數、提高單道焊縫尺寸均勻性和整體修復尺寸精度和服役性能，就成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種斷裂板件MIG弧焊增材再制造方法，以便在多層多道堆焊時，能夠快速確定焊縫數量和焊接層數、提高單道焊縫尺寸均勻性、提高整體修復尺寸精度，從而保證修復尺寸，提高修復效果和質量。

為解決上述技術問題，本發明提供一種斷裂板件MIG弧焊增材再制造方法，包括以下步驟：

S1：構/零件幾何缺失尺寸測量步驟：測量斷裂件缺損體積，得到斷裂件的三維缺失尺寸；

S2：堆積整體規劃步驟：結合所述斷裂件的三維缺失尺寸，根據不同焊接堆積率下的堆積高度和寬度，確定出單層焊道數量和層數；

S3：單道焊接工藝優化步驟：在起弧位置處降低焊接堆積率，在熄弧位置處提高焊接堆積率以及焊槍逆向運動；

S4：層間路徑優化步驟：使相鄰層堆積路徑走向相反；

S5：冷卻步驟：在整個焊接過程中對斷裂件實時進行水冷和/或風冷。

優選地，所述S2堆積整體規劃步驟包括：

在4mm²≤P_堆積≤10mm²條件下，單道焊縫的修復高度為1.0mm～1.5mm、修復寬度為4.0mm～6.6mm；

根據所述斷裂件的缺損寬度w、高度h，確定出單層焊縫數量為[w/6.6+0.5]～[w/4+0.5]，焊接總層數為[h/1.5+0.5]～[h+0.5]。

優選地，所述S2堆積整體規劃步驟包括：

在10mm²P_堆積≤18mm²條件下，單道焊縫的修復高度為1.5mm～2.3mm、修復寬度為6.6mm～7.8mm；

根據所述斷裂件的缺損寬度w、高度h，確定出單層焊縫數量為[w/7.8+0.5]～[w/6.6+0.5]，焊接總層數為[h/2.3+0.5]～[h/1.5+0.5]。

優選地，所述S2堆積整體規劃步驟包括：