[發(fā)明專利]工件表面損傷修復(fù)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811152167.4
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN108911532B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金會良;李亞國;許喬;劉志超;袁志剛;歐陽升;王度;耿鋒;張清華;王健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: C03C23/00
• 分類號: C03C23/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

1.一種工件表面損傷修復(fù)方法，其特征在于，所述方法包括：

將激光聚焦到待修復(fù)工件表面；

將聚焦激光的光斑在所述待修復(fù)工件表面移動以掃描整個所述待修復(fù)工件表面，以使激光能量作用于所述待修復(fù)工件表面使所述待修復(fù)工件表面產(chǎn)生熱效應(yīng)，以熔合所述待修復(fù)工件表面的微裂紋損傷層，生成微裂紋熔合層；

向所述待修復(fù)工件表面輸出等離子體射流；

檢測預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述等離子體射流靜止作用于所述待修復(fù)工件表面形成的蝕點深度及蝕點面積；

檢測所述微裂紋熔合層的面積及深度；

根據(jù)所述蝕點深度、蝕點面積、所述微裂紋熔合層的面積及深度，得到所述等離子體射流的運動函數(shù)；

控制所述等離子體射流在所述待修復(fù)工件表面運動，以去除 所述微裂紋熔合層。

2.如權(quán)利要求1所述的工件表面損傷修復(fù)方法，其特征在于，控制所述等離子體射流在所述待修復(fù)工件表面運動，包括：

根據(jù)所述運動函數(shù)，控制所述等離子體射流在所述待修復(fù)工件表面運動。

3.一種工件表面損傷修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

夾持部件，用于固定待修復(fù)工件；

聚焦器，用于將激光聚焦到待修復(fù)工件表面；

掃描振鏡，用于將聚焦激光的光斑在所述待修復(fù)工件表面移動以掃描整個所述待修復(fù)工件表面，以使激光能量作用于所述待修復(fù)工件表面使所述待修復(fù)工件表面產(chǎn)生熱效應(yīng)，以熔合所述待修復(fù)工件表面的微裂紋損傷層，生成微裂紋熔合層；

等離子體發(fā)生器，用于產(chǎn)生等離子體射流，并向所述待修復(fù)工件表面輸出所述等離子體射流；

檢測器，用于獲取預(yù)設(shè)時間內(nèi)，所述等離子體射流靜止作用于所述待修復(fù)工件表面形成的蝕點深度及蝕點面積；

所述檢測器還用于檢測所述微裂紋熔合層的面積及深度；

計算機，用于根據(jù)所述蝕點深度、蝕點面積、所述微裂紋熔合層的面積及深度，得到所述等離子體射流的運動函數(shù)；

傳動部件，用于控制所述夾持部件帶動所述待修復(fù)工件表面相對于所述等離子體射流運動，以去除所述微裂紋熔合層。

4.如權(quán)利要求3所述的工件表面損傷修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機還用于根據(jù)所述運動函數(shù)控制所述傳動部件，以使所述傳動部件控制所述夾持部件帶動所述待修復(fù)工件表面相對于所述等離子體射流運動，以去除所述微裂紋熔合層。

5.如權(quán)利要求4所述的工件表面損傷修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描振鏡的掃描速率范圍為2～8m/s。

6.如權(quán)利要求5所述的工件表面損傷修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光能量的能量范圍為800～2000W。

7.如權(quán)利要求6所述的工件表面損傷修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，當所述激光能量作用于所述待修復(fù)工件表面時，所述待修復(fù)工件表面對所述激光能量的吸收深度范圍為8～12μm。

8.如權(quán)利要求7所述的工件表面損傷修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述等離子體射流對所述微裂紋熔合層的去除速率范圍為5～30mm³/min，去除深度范圍為1～1000μm。