[發(fā)明專利]一種導(dǎo)電構(gòu)件裂紋修復(fù)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910519126.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN110125611B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪殿龍;胡虎安;王立偉;梁志敏;蘇孺;楊光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P6/04
• 分類號(hào): B23P6/04
• 代理公司: 石家莊國為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 陸林生

本申請(qǐng)公開了一種導(dǎo)電構(gòu)件裂紋修復(fù)方法及裝置，涉及裂紋修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。所述導(dǎo)電構(gòu)件裂紋修復(fù)方法包括對(duì)導(dǎo)電構(gòu)件兩端施加電信號(hào)，以及在施加所述電信號(hào)的同時(shí)，在所述導(dǎo)電構(gòu)件的裂紋處施加機(jī)械能，所述機(jī)械能由超聲波轉(zhuǎn)換得到。本申請(qǐng)通過電信號(hào)與超聲波轉(zhuǎn)換的機(jī)械能同時(shí)作用于待修復(fù)的導(dǎo)電構(gòu)件，電信號(hào)在裂紋處產(chǎn)生焦耳熱效應(yīng)和電致塑性效應(yīng)使得裂紋區(qū)域軟化；同時(shí)經(jīng)超聲波轉(zhuǎn)換得到的機(jī)械能作用于導(dǎo)電構(gòu)件裂紋處，有助于裂紋周圍材料塑性填充裂紋間隙，可實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電構(gòu)件內(nèi)部裂紋的修復(fù)，提高裂紋修復(fù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于構(gòu)件裂紋修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電構(gòu)件裂紋修復(fù)方法及裝置。

背景技術(shù)

金屬材料的各種缺陷中，裂紋的危害性最為嚴(yán)重，裂紋嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能，使金屬構(gòu)件在應(yīng)用過程中可能會(huì)產(chǎn)生損傷、開裂等問題，嚴(yán)重時(shí)造成失效破壞，對(duì)社會(huì)財(cái)產(chǎn)和人身安全造成重大隱患和威脅。如果能夠及時(shí)對(duì)金屬構(gòu)件的缺陷進(jìn)行修復(fù)，使金屬構(gòu)件恢復(fù)使用性能，可以避免突發(fā)災(zāi)難性的嚴(yán)重后果，將具有重大的工程意義和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

目前，常用的金屬材料裂紋修復(fù)技術(shù)為補(bǔ)焊法。補(bǔ)焊法用于將含有裂紋的材料部分從表面去除，然后用焊接的方法熔化填充材料至恢復(fù)原始尺寸；或者直接利用焊接熱源進(jìn)行裂紋區(qū)域重熔，保證重熔的范圍超過裂紋深度即可。

但補(bǔ)焊法對(duì)于材料內(nèi)部較細(xì)小的微裂紋并不適用，而且即使補(bǔ)焊成功也很容易引入新的缺陷，或者對(duì)于補(bǔ)焊區(qū)域周圍的組織造成影響。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N導(dǎo)電構(gòu)件裂紋修復(fù)方法及裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電構(gòu)件內(nèi)部裂紋的修復(fù)，提高裂紋修復(fù)效果。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本申請(qǐng)所采取的技術(shù)方案是：一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N導(dǎo)電構(gòu)件裂紋修復(fù)方法，其特征在于：

對(duì)導(dǎo)電構(gòu)件兩端施加電信號(hào)；

以及在施加所述電信號(hào)的同時(shí)，在所述導(dǎo)電構(gòu)件的裂紋處施加機(jī)械能，所述機(jī)械能由超聲波轉(zhuǎn)換得到。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述電信號(hào)具體為高頻電脈沖信號(hào)；所述對(duì)導(dǎo)電構(gòu)件兩端施加電信號(hào)具體為：在所述導(dǎo)電構(gòu)件兩端施加由高頻脈沖電源產(chǎn)生的高頻電脈沖信號(hào)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述高頻脈沖電源的輸出端通過同軸電纜與所述導(dǎo)電構(gòu)件兩端連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述在所述導(dǎo)電構(gòu)件的裂紋處施加機(jī)械能包括：控制超聲波激勵(lì)電源向超聲波轉(zhuǎn)換器提供能量產(chǎn)生超聲波，以便通過所述超聲波轉(zhuǎn)換器的輸出端在所述導(dǎo)電構(gòu)件的裂紋處施加由所述超聲波轉(zhuǎn)換器得到的機(jī)械能。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述高頻脈沖電源與所述超聲波激勵(lì)電源以一體化方式集成在同一電源設(shè)備中。

另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N導(dǎo)電構(gòu)件裂紋修復(fù)裝置，其特征在于，包括：

電信號(hào)施加單元，用于對(duì)導(dǎo)電構(gòu)件兩端施加電信號(hào)；

機(jī)械能施加單元，用于在施加所述電信號(hào)的同時(shí)，在所述導(dǎo)電構(gòu)件的裂紋處施加機(jī)械能，其中，所述機(jī)械能由超聲波轉(zhuǎn)換得到。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述電信號(hào)施加單元包括：高頻脈沖電源，所述高頻脈沖電源用于產(chǎn)生施加于所述導(dǎo)電構(gòu)件兩端的電信號(hào)；所述電信號(hào)具體為高頻電脈沖信號(hào)；

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述高頻脈沖電源的輸出端通過同軸電纜與所述導(dǎo)電構(gòu)件兩端連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述機(jī)械能施加單元包括：超聲波激勵(lì)電源和與所述超聲波激勵(lì)電源的輸出端連接的超聲波轉(zhuǎn)換器，所述超聲波激勵(lì)電源向所述超聲波轉(zhuǎn)換器提供能量產(chǎn)生超聲波，所述超聲波轉(zhuǎn)換器將所述超聲波轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并施加于所述導(dǎo)電構(gòu)件的裂紋處。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述高頻脈沖電源與所述超聲波激勵(lì)電源以一體化方式集成在同一電源設(shè)備中。