[發(fā)明專利]基于激光增材制造的薄壁結(jié)構(gòu)零件點(diǎn)動(dòng)修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110351642.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113084197B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周文超;唱麗麗;馬岳;蔣士春;吳江陵;吳從皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京中科煜宸激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B22F10/28
• 分類號(hào): B22F10/28;B22F10/366;B22F7/08;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 南京行高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

本發(fā)明提供了一種基于激光增材制造的薄壁結(jié)構(gòu)零件點(diǎn)動(dòng)修復(fù)方法，在進(jìn)行激光修復(fù)時(shí)，將待修復(fù)薄壁結(jié)構(gòu)零件的修復(fù)平面調(diào)整至一定的傾斜角度，并采用點(diǎn)動(dòng)模式，逐點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。本發(fā)明的方法通過(guò)點(diǎn)動(dòng)模式對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行修復(fù)，克服現(xiàn)有激光增材制造技術(shù)對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)零件修復(fù)過(guò)程易出現(xiàn)激光燒穿、零件變形的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種基于激光增材制造的薄壁結(jié)構(gòu)零件點(diǎn)動(dòng)修復(fù)方法。

背景技術(shù)

金屬增材制造是利用激光或電子束等作為熱源，在基底材料上生成熔池，同時(shí)通過(guò)送粉系統(tǒng)將粉末材料直接輸送到激光熔池中，利用激光能量將金屬粉末熔化，隨著激光光斑的移動(dòng)，進(jìn)入熔池并熔化的粉末凝固后與基底材料形成冶金結(jié)合，通過(guò)激光熔池斑點(diǎn)的移動(dòng)形成熔覆道，多道搭接形成熔覆面，面與面的層層堆疊形成三維實(shí)體，由點(diǎn)-線-面-體依次成型成三維零件實(shí)體。

目前這種金屬增材制造技術(shù)多用于快速成型制造和大厚度零件的表面熔覆，工藝上也多采用直線掃描的連續(xù)打印策略，但這種逐道搭接堆積的增材制造技術(shù)，在連續(xù)打印加工時(shí)，出現(xiàn)熱量累積效應(yīng)，已成型區(qū)溫度會(huì)急劇增加。因此，當(dāng)進(jìn)行零件修復(fù)，而修復(fù)零件厚度較薄時(shí)，極易造成零件結(jié)構(gòu)變形、激光燒穿燒漏等問(wèn)題，會(huì)破壞零部件基體的性能，降低薄壁結(jié)構(gòu)的可修復(fù)性而使修復(fù)后無(wú)法使用。

公開(kāi)號(hào)為CN108213713A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種基于脈沖激光和連續(xù)激光增材的薄壁零部件復(fù)合修復(fù)方法，其過(guò)渡層采用脈沖Nd:YAG激光光源進(jìn)行修復(fù)，熱輸入少，不破壞待修復(fù)基體的組織性能；剩余修復(fù)區(qū)采用連續(xù)半導(dǎo)體激光光源進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)速度快，效率高；修復(fù)過(guò)程在氬氣氣氛中進(jìn)行，防止了薄壁結(jié)構(gòu)的氧化；修復(fù)區(qū)與基體的界面為冶金結(jié)合，結(jié)合力強(qiáng)。但該種方法在薄壁零件修復(fù)時(shí)容易出現(xiàn)零件背面焊漏、零件變形等風(fēng)險(xiǎn)，且采用過(guò)渡層修復(fù)，多次修復(fù)增加了熱變形風(fēng)險(xiǎn)。

公開(kāi)號(hào)為CN106808121A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種用于在薄壁零件補(bǔ)焊修復(fù)鍋中防止薄壁零件變形的方法，其根據(jù)薄壁零件的缺陷部位的位置、形狀、缺陷程度和所需要實(shí)施的補(bǔ)焊操作的焊接強(qiáng)度確定支撐筋的形狀、數(shù)量、尺寸和布置位置，再通過(guò)焊接將所述支撐筋接合至所述布置位置，從而防止薄壁零件變形。但該種方法具有一定的局限性，其要求修復(fù)零件本身具有支撐筋結(jié)構(gòu)，而焊接熱源較激光熱源熱輸入大，存在較大的熱影響區(qū)，無(wú)法有效解決修復(fù)過(guò)程中的應(yīng)力變形問(wèn)題，且此方法增加了焊接、熱處理等工序，工藝難度復(fù)雜，技術(shù)難度增加。

公開(kāi)號(hào)為CN108406223A的中國(guó)專利公開(kāi)了一種薄壁類零件的焊接修復(fù)方法及裝置，包括對(duì)薄壁類零件進(jìn)行預(yù)熱和防過(guò)熱處理，在薄壁類零件焊接處的背側(cè)軋制或粘合一層低熔點(diǎn)金屬薄片，利用金屬熔化相變潛熱非穩(wěn)態(tài)局部高效吸熱原理，實(shí)現(xiàn)零件局部的高效冷卻，進(jìn)而防止薄壁類零件在焊接過(guò)程中過(guò)度受熱而出現(xiàn)變形或燒穿現(xiàn)象。但該種方法修復(fù)前需要在零件焊接處的背側(cè)軋制或粘合一層低熔點(diǎn)金屬薄片，防止零件在焊接過(guò)程中過(guò)度受熱而變形或燒穿，而焊接熱源較激光熱源熱輸入大，存在較大的熱影響區(qū)，無(wú)法有效解決修復(fù)過(guò)程中的應(yīng)力變形問(wèn)題，且容易引入雜質(zhì)金屬。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)1：CN108213713A

專利文獻(xiàn)2：CN106808121A

專利文獻(xiàn)3：CN108406223A

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于激光增材制造的薄壁結(jié)構(gòu)零件點(diǎn)動(dòng)修復(fù)方法，該方法通過(guò)點(diǎn)動(dòng)模式對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行修復(fù)，克服現(xiàn)有激光增材制造技術(shù)對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)零件修復(fù)過(guò)程易出現(xiàn)激光燒穿，零件變形等的問(wèn)題，且工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，修復(fù)的零價(jià)質(zhì)量高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于激光增材制造的薄壁結(jié)構(gòu)零件點(diǎn)動(dòng)修復(fù)方法，其特征在于，包括：

裝夾待修復(fù)的薄壁結(jié)構(gòu)零件；