【技术实现步骤摘要】
针对飞机钛合金薄壁构件的磁-热同步再制造方法和装置
本专利技术涉及激光复合修复再制造领域，具体涉及针对飞机钛合金薄壁构件的磁-热同步再制造方法和装置，其主要通过垂直于激光前进方向的交变磁场与角度可变的旋转磁场定向、定量调控熔池表面张力及熔池冷却速度，改善由于大尺寸垂尾主梁薄壁构件修复过程中温度梯度较大的问题，消除熔池的表面张力，调控熔池形状，消除激光熔凝层表面波纹，从而改善垂尾主梁薄壁构件修复过程中的端面塌陷现象。
技术介绍
激光增材制造/激光修复是一种新兴的快速成形/修复技术，其具有热影响层浅，增材/修复的构件精度高等特点，同时激光增材/修复无需使用铸造模具，可实现金属构件的快速成形制造，降低了生产成本，提高了增材构件的质量。激光增材制造/激光修复技术与传统的减法制造方法不同，激光增材制造/激光修复是基于逐层递增的制造方法，其采用激光熔化金属粉末并将其快速冷却凝固的方式，可以获得非平衡态过饱和固溶体及均匀细小的金相组织，并且成形材料范围广泛，制造过程不受金属零件复杂结构的限制，无需任何工装模具，工艺简单，可实现金属零件的快...
【技术保护点】
1.针对飞机钛合金薄壁构件的磁-热同步再制造装置，其特征在于，所述装置包括工作台、亥姆霍兹线圈、激光器、旋转磁场装置、高速相机、PLC控制系统；其中，亥姆霍兹线圈是由两个平行线圈构成的，两个平行线圈分别位于工作台的上下两侧面，激光器位于激光热效应导致的熔池的正上方并能够沿着待修复垂尾主梁表面的长边运动，旋转磁场装置与激光器固定在一起并位于垂尾主梁待修复表面的正上方；高速相机位于垂尾主梁待修复表面正前方，激光器、旋转磁场装置和高速相机与PLC控制系统信号连接。/n
【技术特征摘要】
1.针对飞机钛合金薄壁构件的磁-热同步再制造装置，其特征在于，所述装置包括工作台、亥姆霍兹线圈、激光器、旋转磁场装置、高速相机、PLC控制系统；其中，亥姆霍兹线圈是由两个平行线圈构成的，两个平行线圈分别位于工作台的上下两侧面，激光器位于激光热效应导致的熔池的正上方并能够沿着待修复垂尾主梁表面的长边运动，旋转磁场装置与激光器固定在一起并位于垂尾主梁待修复表面的正上方；高速相机位于垂尾主梁待修复表面正前方，激光器、旋转磁场装置和高速相机与PLC控制系统信号连接。
2.利用如权利要求1所述装置对飞机钛合金薄壁构件的磁-热同步再制造方法，其特征在于：通过垂直于激光行进方向的匀强磁场定量控制熔池冷却时间，减缓冷却速度；同时，通过高速相机反馈的信号，改变位于熔池上方的旋转磁场角度使之始终垂直于熔池凸面的切线方向，通过变角度磁场力消除熔池自身重力的分力，减缓熔池流动，改善激光修复过程中凝固层变薄的现象，从而改善垂尾主梁薄壁构件修复过程中的端面塌陷现象，具体步骤如下：
(1)将待修复垂尾主梁置于工作台上，并对待修复的表面进行表面处理；
(2)将由两个平行线圈构成的亥姆霍兹线圈分别置于工作台和待修复试样的上下两侧，使磁场方向垂直于待修复垂尾主梁表面的长边；
(3)打开激光器，使激光器沿着待修复垂尾主梁表面的长边运动，同时旋转磁场装置以相同的速度与激光器沿同一方向运动进行激光修复；
(4)当激光热效应作用于修复表面并形成熔池时，高速相机跟随熔池，并采集熔池信息，得到其凸面曲率为θ，熔池与待修...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁金忠，徐刚，罗开玉，姚建华，杨光，邢飞，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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