[發明專利]一種激光沉積修復飛機薄壁梁的修復方法

有效

• 申請號: 202010764703.7
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111733416B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 魯金忠;姚建華;郎方年;徐祥;羅開玉
• 申請（專利權）人: 常州江蘇大學工程技術研究院;江蘇大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B23P6/00
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 印蘇華

本發明涉及一種激光沉積修復飛機薄壁梁的裝置及其修復方法，其中，該裝置包括：加熱板，用于承載待修復的飛機薄壁梁；激光沉積平臺，用于修復待修復的飛機薄壁梁；交變磁場輔助平臺，用于提供可變方向、強度的磁場，交變磁場輔助平臺固定在激光沉積平臺上；液氮強制冷卻裝置，用于冷卻經修復的飛機薄壁梁；其中待修復的飛機薄壁梁承載在加熱板上加熱，并在交變磁場輔助平臺提供的磁場環境下，通過激光沉積平臺修復，再由液氮強制冷卻裝置的作用下冷卻經修復的飛機薄壁梁。此種激光沉積修復飛機薄壁梁的裝置，總體修復效果良好，效率高，成本低。

技術領域

本發明涉及激光沉積修復設備，具體涉及一種激光沉積修復飛機薄壁梁的修復方法。

背景技術

隨著航空制造技術的不斷發展，飛機薄壁梁的結構設計逐漸趨向復雜化和整體化，同時為了滿足飛機承受載荷力及結構設計的要求，目前廣泛使用鈦合金等高強度、高成本和難加工的合金材料進行生產。因此，造成了飛機薄壁梁的成本昂貴，工藝復雜，生產周期較長；同時在服役過程中極易受到巨大交變的載荷力的作用出現裂紋等損傷。

激光沉積修復(Laser Deposition Repair，LDR)技術是一種興起于20 世紀80 年代的激光再制造技術，該技術以激光熔覆和快速原形技術為基礎，以金屬粉末為原料，依據待修復零件缺損部位幾何形狀，利用高能激光熱源在待修復部位直接逐層疊加成形缺損部位幾何形貌，從而達到恢復待修復零件幾何尺寸、優化組織和力學性能的目的。與傳統的修復技術相比，激光沉積修復技術具有修復層與基體冶金結合，界面結合強度高，稀釋率低且可控制，熱影響區小，基體不易變形，綜合力學性能優異，后續加工處理少，便于實現柔性化制造等優點。但是應用現有的激光沉積修復技術修復的飛機薄壁梁存在嚴重的邊緣塌邊現象，極大的降低了修復質量和提高了生產成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術中的技術問題，提供一種激光沉積修復飛機薄壁梁的裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種激光沉積修復飛機薄壁梁的裝置，包括：

加熱板，用于承載待修復的飛機薄壁梁；

激光沉積平臺，用于修復待修復的飛機薄壁梁；

交變磁場輔助平臺，用于提供可變方向、強度的磁場，所述交變磁場輔助平臺固定在所述激光沉積平臺上；

液氮強制冷卻裝置，用于冷卻經修復的飛機薄壁梁；其中

待修復的飛機薄壁梁承載在所述加熱板上加熱，并在所述交變磁場輔助平臺提供的磁場環境下，通過所述激光沉積平臺修復，再由所述液氮強制冷卻裝置的作用下冷卻經修復的飛機薄壁梁。

作為優選，所述激光沉積平臺包括激光發生器、與所述激光發生器相連接的激光沉積頭，與所述激光沉積頭連通且連接的保護氣系統，與所述激光沉積頭連通且連接的恒溫送粉器；其中

經所述恒溫送粉器加熱的粉末由所述激光沉積頭噴射到位于所述加熱板上的待修復的飛機薄壁梁上。

作為優選，所述恒溫送粉器包括具有攪拌軸的箱體和設置在所述箱體內部的第一溫度傳感器，以及

所述箱體的內壁具有若干加熱棒。

作為優選，所述液氮強制冷卻裝置包括高壓液氮罐，通過電磁閥與所述高壓液氮罐連通且連接的液氮收容箱，通過管道與所述液氮收容箱連接的兩個銅片；以及

所述高壓液氮罐上具有一液位計。

作為優選，所述激光沉積修復飛機薄壁梁的裝置還包括一計算機，以及

所述計算機分別與所述液位計、所述電磁閥和所述第一溫度傳感器電性連接。