一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116021136A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310020182.8(22)申请日2023.01.06(71)申请人中国航空制造技术研究院地址100024北京市朝阳区八里桥北东军庄1号(72)发明人唐振云毛智勇付鹏飞李飞冉洸奇赵桐李立航(51)Int.Cl.B23K15/00(2006.01)B23K15/06(2006.01)B23K103/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法(57)摘要本发明涉及一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，包括：进行内部缺陷检测，确定缺陷类型和缺陷区域；根据缺陷区域，规划修复区域，由修复区域确定焊接修复路径，根据缺陷类型规划焊接修复方式；根据缺陷区域的厚度位置，采用与缺陷区域等效厚度的钛合金试板进行焊接修复热输入试验；根据焊接修复热输入试验，在试板表面和内部质量满足标准要求的前提下确定修复热输入能量值；对钛合金在外围制造修复余量；将外围制造有修复余量的钛合金进行修复前的准备工作；根据焊接修复路径、焊接修复方式以及修复热输入能量值对钛合金进行焊接修复，其目的是对增材制造钛合金构件内部的各种缺陷进行精确修复。CN116021136ACN116021136A权利要求书1/2页1.一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，包括以下步骤：对待修复的增材制造钛合金进行内部缺陷检测，确定需要进行修复的缺陷类型和缺陷区域；根据所述缺陷区域，规划覆盖所述缺陷区域的修复区域，由所述修复区域确定焊接修复路径，根据所述缺陷类型规划所述缺陷类型的焊接修复方式；根据所述缺陷区域的厚度位置，采用与所述缺陷区域等效厚度的钛合金试板进行焊接修复热输入试验；根据所述焊接修复热输入试验，在所述钛合金试板表面和内部质量满足标准要求的前提下确定修复热输入能量值；对待修复的所述增材制造钛合金在外围制造修复余量；将外围制造有所述修复余量的增材制造钛合金进行修复前的准备工作；根据得到的所述焊接修复路径、所述焊接修复方式以及所述修复热输入能量值对完成准备工作的具有修复余量的所述增材制造钛合金进行焊接修复。2.如权利要求1所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，待修复的所述增材制造钛合金在外围的长、宽、高单侧方向制造不超过2mm的所述修复余量。3.如权利要求1所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，根据所述缺陷区域，规划覆盖所述缺陷区域的修复区域，由所述修复区域确定焊接修复路径的步骤包括：根据所述缺陷区域，在所述缺陷区域的始、末端两侧分别预留10mm作为覆盖所述缺陷区域的修复区域，设计由里向外的修复路径。4.如权利要求1所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，将外围制造有所述修复余量的增材制造钛合金进行修复前的准备工作的步骤，包括：将外围制造有所述修复余量的增材制造钛合金放入真空电子束焊接设备中，抽真空至2～7×10‑2Pa。5.如权利要求1所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，所述缺陷类型包括点缺陷和线缺陷，其中，所述点缺陷至少包括气孔和疏松；所述线缺陷至少包括未熔合和裂纹。6.如权利要求5所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，根据所述缺陷类型规划所述缺陷类型的焊接修复方式是指：对于所述点缺陷，依据确定的所述修复热输入能量值，调控电子枪焊接修复参数首先采用偏摆扫描电子束进行定点加热，然后沿所述焊接修复路径运动进行焊接修复，在焊接修复中电子束熔透缺陷部位，使所述修复区域的金属达到熔融状态，将点缺陷从内部逐渐向表面移动直至排逸出。7.如权利要求5所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，根据所述缺陷类型规划所述缺陷类型的焊接修复方式是指：对于所述线缺陷，依据确定的所述修复热输入能量值，沿所述焊接修复路径进行起束流、焊接修复、收束流的修复，在电子束焊接熔透缺陷部位，采用偏摆扫描工艺充分搅拌所述修复区域的熔化金属，利用焊接修复运动逐渐消除所述线缺陷。8.如权利要求1所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，所述内部缺陷修复方法还包括对完成焊接修复的所述增材制造钛合金进行内部缺陷检测。9.如权利要求8所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，对完成所述内部缺陷检测且符合修复要求的增材制造钛合金去除外围制造的修复余量。2CN116021136A权利要求书2/2页10.如权利要求1或8所述的一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法，其特征在于，进行所述内部缺陷检测是通过非破坏性技术进行的。3CN116021136A说明书1/6页一种增材制造钛合金的内部缺陷修复方法技术