[發明專利]一種提高鈦合金零件焊接或增材修復區疲勞壽命的方法

有效

• 申請號: 202010981477.8
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112059449B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 宋文清;陳振林;李英;曲伸
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23P6/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種提高鈦合金零件焊接或增材修復區疲勞壽命的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采用焊接工藝或增材制造工藝，向鈦合金零件需要修復的區域逐層沉積焊絲，單層沉積厚度1～1.5mm，沉積單層或多層，當沉積多層時每沉積一層之后銑削去除0.2～0.3mm，繼續沉積下一層，沉積多層時沉積總高度不大于3mm，形成高度不大于3mm的修復層；

S2：采用壓力通電裝置對步驟S1所述修復層進行處理：所述壓力通電裝置包括上電極、下電極、變壓器、電源和壓力裝置，所述上電極和下電極通過變壓器連接電源，所述壓力裝置能夠對上電極和下電極之間加載壓力，將所述鈦合金零件放置在上下電極之間，修復層朝向上電極，鈦合金零件和下電極之間設置銅墊板，銅墊板與下電極接觸，上電極對修復層表面全部區域進行逐點加壓通電處理，對修復層施加電極壓力為9.0～10.0kN，通電的加載電流為6000～9000A，每個處理點加壓和通電維持時間為0.15～0.24s，相鄰處理點之間搭接率為40～60％；

S3：銑削去除步驟S2所述修復層逐點加壓通電處理形成的壓痕區厚度，形成沉積處理層；

S4：將步驟S1～S3進行一次或重復進行多次，重復進行多次時后一次在前一次步驟S3形成的沉積處理層上繼續沉積；直至最后一次步驟S1形成的修復層表面整體高于鈦合金零件需要修復區域設計表面0.3mm以上，進行最后一次步驟S2和步驟S3，對修復區表面按照鈦合金零件表面尺寸和精度要求進行加工。

2.根據權利要求1所述的提高鈦合金零件焊接或增材修復區疲勞壽命的方法，其特征在于，在步驟S4后對鈦合金零件按照適合所述鈦合金和修復所用的焊絲特性的工藝進行消除應力的真空熱處理。

3.根據權利要求1或2所述的提高鈦合金零件焊接或增材修復區疲勞壽命的方法，其特征在于，所述S1中的焊接工藝為鎢極氬弧焊。

4.根據權利要求1或2所述的提高鈦合金零件焊接或增材修復區疲勞壽命的方法，其特征在于，所述S1中的增材制造工藝為電子束熔絲沉積。

5.根據權利要求1或2所述的提高鈦合金零件焊接或增材修復區疲勞壽命的方法，其特征在于，步驟S2所述壓力裝置為增壓氣缸。

6.根據權利要求1或2所述的提高鈦合金零件焊接或增材修復區疲勞壽命的方法，其特征在于，所述鈦合金零件有復雜曲面，步驟S2中的銅墊板為仿形銅墊板，仿形銅墊板能夠和鈦合金零件緊密貼合；在所述步驟S4中最后一次進行步驟S1后，對最后一次步驟S1形成的修復表面進行仿形機械加工，所述仿形機械加工按照鈦合金零件表面設計形狀進行，相對于鈦合金零件需要修復區域的設計表面留有0.3mm以上余量，之后再進行最后一次步驟S2和步驟S3。