基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺及工具箱制造技术

本发明专利技术公开了一种基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺及工具箱，把对TC4钛合金结构原位增长修复所使用的相关工具放置在便于移动的箱体内，当需要对飞机某处的结构进行修复时，直接携带工具箱到达维修现场，打开箱体并取出检修工具，对待修复部位进行预处理后，通过弧增材制造机并按照一定的操作方法进行熔敷，最后对焊道进行打磨平整，完成修复操作，操作方便快捷，提高工作效率，防止因人员遗忘维修工具造成维修时间的延长。遗忘维修工具造成维修时间的延长。遗忘维修工具造成维修时间的延长。

【技术实现步骤摘要】
基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺及工具箱
[0001]
：本专利技术涉及合金修复领域，特别是涉及一种基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺及工具箱。
[0002]
技术介绍
：新型飞机重点考虑了提升推重比的设计理念，许多新技术、新材料被快速发展起来；钛合金材料凭借其高比强度这一优异特性，被广泛应用于航空工业金属构件制造领域；钛合金构件的大量使用极大地提升了新型飞机的推重比，但是钛合金构件相对于传统金属构件在加工方面需求的条件也更加苛刻；大型钛合金构件在整个数控加工过程中，对精度的要求相当严格，但是由于存在一些不可控的因素，钛合金构件的数控加工过程偶尔会出现一些小的误差，引发缺陷的产生，进而造成整个钛合金构件的报废；原有的修复方法主要采用机械连接补强措施，付出很大代价的同时，对于一些特殊的空间结构的缺陷也并不能完全修复；由于钛合金构件的造价相当昂贵，这种大型构件的报废往往会造成上千万的损失，因此发展一种新型的修复方法变得迫在眉睫。
[0003]
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，通过便携式工具箱对修补工具进行装运携带，并通过修补工具对待修复部位进行预处理后，通过弧增材制造机并按照一定的操作方法进行熔敷，最后对焊道进行打磨平整，完成修复操作的基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺及工具箱。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺，对待修复部位进行预处理后，通过弧增材制造机并按照一定的操作方法进行熔敷，最后对焊道进行打磨平整，完成修复操作，其具体步骤是：S1、对待修复部位、焊丝和钨极进行熔敷前的预处理；S2、把钨极安装在工作枪上，打开弧增材制造机，并对相应的参数进行调整；S3、工作枪用单手操作，一手握住枪体使工作电极与焊丝保持80
°‑
90
°
，钨极尖与焊丝距离0.5 mm
ꢀ‑
1.5mm，另一只手进行送丝，并用脚踏板控制其开关，利用右手托住工作枪，使电极依工件表面按一定方向移动，形成连续焊道，其中每次移动为焊斑直径的1/2
‑
1/3；S4、焊道搭接时，每层表面应及时打平修整，敲打释放熔凝力，堆焊时，应控制电流、电压及脉冲时间参数，且收弧长踩1秒开关；S5、按面板上的启动/暂停键，指示灯灭，进入待机状态，关闭总电源，关闭气源；S6、焊接完成并应力后，用打磨工具对焊道进行打磨平整。
[0005]进一步的，所述S1中，清理工件表面的油污和锈蚀，并根据受力原理，将损伤破孔切割成圆孔或椭圆孔，用打磨工具把孔边缘打磨平整，打磨过程中应用吸尘器或气吹清理打磨粉尘，最后用丙酮或酒精清洁，且清洁后表面不得触摸或用嘴吹。
[0006]进一步的，所述S1中，对钨极头部进行研磨修整，磨制不偏心，除去钨极头部发黑或变色区域，且电极头部要保持成尖头。
[0007]进一步的，所述S1中，焊丝用丙酮或酒精清洁，并加热烘干。
[0008]进一步的，所述S2中，按面板上的启动/暂停键，选择Ti按键，指示灯亮，打开流量针，使氩气流量调节到8
‑
10L/min，根据不同操作习惯，在操作面板上手工调整电流、电压参数。
[0009]进一步的，所述S3中，焊接前将钨极指向工件反向，空踩开关踏板将管道内空气排除。
[0010]进一步的，所述S6中，对于直径小于30mm，厚度小于5mm的圆形焊道采用锤击的方法去除焊道内残余应力。
[0011]一种基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工具箱，其特征是：包括相互铰接形成储存腔的箱体和箱盖，且所述箱体和箱盖之间设置有固定锁扣，所述箱体上设置有环形凸起，所述箱盖上设置有与所述环形凸起配合形成防水结构的环形凹槽，且所述环形凹槽内设置有橡胶垫，所述箱体和箱盖内均设置有泡棉，且箱体内的泡棉上 开设有用于固定热风枪、气钻、锪窝钻、打磨机、孔锯、托盘、剪刀、胶枪、记号笔、注胶筒、磨料盒、游标卡尺、胶枪推杆、钢直尺和刀具的仿形槽，箱盖内的泡棉上设置有与之为一体结构的凸起。
[0012]进一步的，所述箱体底部一侧设置有滚轮，箱体底部另一侧设置有伸缩拉杆，且所述箱体的相对侧壁上均设置有把手。
[0013]进一步的，所述箱体和箱盖之间设置有防止箱盖过度翻转的限位绳，所述锪窝钻、孔锯、托盘、注胶筒和刀具均为至少两个。
[0014]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过便携式工具箱对修补工具进行装运携带，并通过修补工具对待修复部位进行预处理后，通过弧增材制造机并按照一定的操作方法进行熔敷，最后对焊道进行打磨平整，完成修复操作，2、本专利技术箱体和箱盖相互铰接形成储存腔，并通过箱体和箱盖之间设置有固定锁扣对储存腔进行固定，防止在使用中箱体和箱盖意外打开导致储存腔中的修复工具掉落，对修复工具造成损坏。
[0015]3、本专利技术箱体和箱盖内均设置有泡棉，箱体中的泡棉上设置有用于放置各种检修工具的仿形槽，对检修工具进行固定的同时，防止检修工具之间相互晃动磕碰造成损伤，且箱盖中的泡棉上设置有凸起，盖上箱盖时，凸起能够抵在检修工具上，防止检修工具在仿形槽中晃动，对检修工具进行磨损。
[0016]4、本专利技术箱体底部一侧设置有滚轮，箱体底部另一侧设置有伸缩拉杆，通过伸缩拉杆能够拉动箱体通过滚轮进行移动，降低人员的劳动强度，且箱体的相对侧壁上均设置有把手，可以通过一个把手对箱体进行单手提起，也可以通过两个把手对箱体进行搬运，方便人员进行操作。
[0017]5、本专利技术箱体和箱盖之间设置有防止箱盖过度翻转的限位绳，当人员通过固定锁扣打开箱盖后，箱盖在限位绳的作用下旋转一定角度（向后倾斜），防止盖体旋转角度过大磕碰箱盖，同时箱体和箱盖上设置有形成密封结构的环形凸起和环形凹槽，且环形凹槽内设置有橡胶垫，增加密封效果，防止雨水从连接处进入储存腔污染检修工具。
[0018]6、本专利技术把对TC4钛合金结构原位增长修复所使用的相关工具放置在便于移动的箱体内，当需要对飞机某处的结构进行修复时，可以直接携带工具箱到达维修现场进行维
修，提高工作效率，防止因人员遗忘维修工具造成维修时间的延长。
[0019]附图说明：图1为基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工具箱的结构示意图一。
[0020]图2为基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工具箱的结构示意图二。
[0021]图3为箱盖打开时工具箱的结构示意图。
[0022]图4为箱体内泡棉的结构示意图。图5为工具箱中泡棉上的仿形槽内放置检修工具清单列表。图6为TC4钛合金微弧熔敷参数表。
[0023]具体实施方式：实施例：参见图1，图2，图3和图4；图中，41
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箱体，42
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箱盖，43
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固定锁扣，44
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环形凸起，45
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仿形槽，46
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环形凹槽，47
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泡棉，48
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凸起，49
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺，对待修复部位进行预处理后，通过弧增材制造机并按照一定的操作方法进行熔敷，最后对焊道进行打磨平整，完成修复操作，其具体步骤是：S1、对待修复部位、焊丝和钨极进行熔敷前的预处理；S2、把钨极安装在工作枪上，打开弧增材制造机，并对相应的参数进行调整；S3、工作枪用单手操作，一手握住枪体使工作电极与焊丝保持80
°‑
90
°
，钨极尖与焊丝距离0.5 mm
ꢀ‑
1.5mm，另一只手进行送丝，并用脚踏板控制其开关，利用右手托住工作枪，使电极依工件表面按一定方向移动，形成连续焊道，其中每次移动为焊斑直径的1/2
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1/3；S4、焊道搭接时，每层表面应及时打平修整，敲打释放熔凝力，堆焊时，应控制电流、电压及脉冲时间参数，且收弧长踩1秒开关；S5、按面板上的启动/暂停键，指示灯灭，进入待机状态，关闭总电源，关闭气源；S6、焊接完成并应力后，用打磨工具对焊道进行打磨平整。2.根据权利要求1所述的基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺，其特征是：所述S1中，清理工件表面的油污和锈蚀，并根据受力原理，将损伤破孔切割成圆孔或椭圆孔，用打磨工具把孔边缘打磨平整，打磨过程中应用吸尘器或气吹清理打磨粉尘，最后用丙酮或酒精清洁，且清洁后表面不得触摸或用嘴吹。3.根据权利要求1所述的基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺，其特征是：所述S1中，对钨极头部进行研磨修整，磨制不偏心，除去钨极头部发黑或变色区域，且电极头部要保持成尖头。4.根据权利要求1所述的基于微弧增材的TC4钛合金结构原位增长修复工艺，其特征是：所述S1中，焊丝用丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：董俊，卿华，韩亮，董马虎，白伟成，肖瑶，张献逢，杨后川，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校，
类型：发明
国别省市：