[發明專利]電弧增材制造應急修復船舶受損Al-Mg系鋁合金構件的方法

有效

• 申請號: 201910872920.5
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110508901B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 李森;張林杰;王祥;劉艷;張連重;羅恒;吳軍;池強;胡美娟;齊麗華;張建勛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/04;B23K9/16;B23K9/23
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種電弧增材制造應急修復船舶受損Al-Mg系鋁合金構件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)檢測待修復船舶的損傷區域，確定待修復船舶損傷區域的特征尺寸參數，并規劃增材修復路徑，同時計算所需增材的焊道數量，確定焊道的特征尺寸，根據焊縫的尺寸確定修復工藝參數；

2)對待修復船舶損傷區域進行預處理；

3)以熔化極氣體保護焊電弧為熱源，以鋁合金焊絲為填充材料，采用氮氣作為保護氣體，按照規劃的增材修復路徑進行增材制造修復，其中，增材沉積一個道次后，則對沉積層表面進行打磨，以露出金屬光澤，然后再進行下一道次的增材沉積，直至完成全部道次的增材沉積為止，完成電弧增材制造應急修復船舶受損Al-Mg系鋁合金構件；

步驟3)中的氮氣采用氮氣發生器從空氣中分離得到，且氮氣的純度為99％-99.999％，所述氮氣經焊槍噴嘴連續輸送至增材區域；

步驟3)中，焊接過程中采用的電源為直流MIG模式的電源，鋁合金焊絲的直徑為1.2mm，增材制造修復時電流范圍為97A-112A，電壓范圍為16.2V-17.4V，焊槍行走速度范圍為200mm/分鐘-350mm/分鐘時，氮氣的流量為10L/分鐘-15L/分鐘，氮氣保護單層單道堆積時的焊縫寬度及焊縫余高與電流、電壓、焊槍行走速度之間的對應關系為：

焊縫寬度＝0.15779-0.1195*焊槍行走速度+0.09094*電源電流+0.07379*電源電壓；

焊縫余高＝3.53727-0.0649*焊槍行走速度+0.03049*電源電流-0.03488*電源電壓。

2.根據權利要求1所述的電弧增材制造應急修復船舶受損Al-Mg系鋁合金構件的方法，其特征在于，鋁合金焊絲為5356鋁合金焊絲。

3.根據權利要求1所述的電弧增材制造應急修復船舶受損Al-Mg系鋁合金構件的方法，其特征在于，步驟2)的具體操作為：對待修復船舶損傷區域進行打磨后用丙酮清洗，以去除待修復船舶損傷區域表面的氧化層及油污，使其露出金屬光澤。