一种船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113976912A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111232785.1B33Y80/00(2015.01)(22)申请日2021.10.22B22F7/08(2006.01)B22F10/38(2021.01)(71)申请人南京中远海运船舶设备配件有限公司地址211121江苏省南京市江宁区湖熟镇灵顺北路276号(72)发明人戴魏魏蒋立鹤赵大忠蒋倩王方旋黄云峰谭志涛杜继强张子楠(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人姚姣阳(51)Int.Cl.B22F10/28(2021.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法(57)摘要本发明主要提出一种激光选区熔化成形船用燃油喷嘴中盲腔加工方法，所述的激光选区熔化成形船用燃油喷嘴是一种基于增材制造技术设计的多功能船用燃油喷嘴，包含主副油路，同时为降低燃烧缸中高温辐射对主副油路的影响，在主副油路外侧设计一个隔热腔结构，能够大幅降低传导至主副油路中的热量，但增材制造对于盲腔类结构加工的方式基本为开清粉孔，然后再对孔进行补焊，此种方法破坏了零件基体的整体性，后期使用时容易在焊接位置出现裂纹、破损等问题，从而导致零件失效。为此，在本专利中提出一种成形过程中清粉，然后使用薄片焊接封堵密封腔，后再进行成形的方式，此方法能够在保证零件基体完整性的情况下，加工出盲腔结构。CN113976912ACN113976912A权利要求书1/1页1.一种船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法，其特征在于：根据零件结构特点，采用激光选区熔化成形加工零件，通过层层堆积粉末，并让激光按照特定的路径进行烧结最终得到盲腔结构；具体包括如下步骤，步骤1，通过机加工出一片与燃油喷嘴材料相同的薄片零件（201），其尺寸小于现有盲腔（104）的尺寸；步骤2，基于燃油喷嘴内腔具有封闭盲腔的结构特点，所述燃油喷嘴由下而上成形，当燃油喷嘴整体开始成形后，沿其成形方向，优先成形出油路结构，在盲腔结构成形至封闭前一层时，即盲腔封顶的前一层，此时盲腔结构即将加工完成，暂停成形，并将盲腔结构内部的粉末清理干净；步骤3，将步骤1中加工得到的薄片零件（201）通过成形燃油喷嘴的设备焊接于盲腔结构中，焊接完后再继续成形燃油喷嘴，从而最终获得具有封闭盲腔结构的燃油喷嘴（101）。2.根据权利要求1所述的船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法，其特征在于：所述步骤1中的薄片结构（201）呈圆环结构，其外环直径与盲腔结构的内壁直径相同，内环直径小于盲腔结构的内壁直径，差距为00.05mm。~3.根据权利要求1所述的船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法，其特征在于：所述步骤1中的薄片结构（201）的厚度为打印层厚的3~5倍，从而保证在焊接后继续下一层打印时，激光无法穿透薄壁，防止粉末落入盲腔结构中。4.根据权利要求1所述的船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法，其特征在于：所述步骤2中，当燃油喷嘴整体开始成形后，沿所述燃油喷嘴的下部位置成形出主油路（102）和副油路（103），待零件继续成形至104盲腔结构的封闭处时，记录下此时成形的高度，暂停成形；所述主油路（102）沿燃油喷嘴周向向下倾斜45°分布，并从燃油喷嘴侧面贯通104盲腔结构，所述副油路（103）沿燃油喷嘴底部分布，并从燃油喷嘴底部贯通104盲腔结构。5.根据权利要求1所述的船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法，其特征在于：所述步骤2中，盲腔结构设置于燃油喷嘴的内部油路与外壁之间，其顶端位于燃油喷嘴的主油路内部进油口上方5‑10mm处，末端与燃油喷嘴的副油路出油口齐平；使用成形燃油喷嘴的设备，通过提取盲腔内壁与内部界面线作为焊接路径，并将焊接激光功率设置为与成形基体激光功率相同，将薄片焊接在盲腔上。6.根据权利要求1所述的船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法，其特征在于：将薄片焊接至盲腔内部后，继续铺粉成形燃油喷嘴，待零件成形完后，先做去应力热处理，再进行去支撑，最后再对零件进行热等静压，热等静压温度为燃油喷嘴材料熔化临界温度，压力在150MPa以上，通过此方法能够将薄片与燃油喷嘴熔为一体，从而保证了零件的完整性，提升了零件使用寿命。7.根据权利要求1所述的船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法，其特征在于：所述步骤2中，使用吸尘器配套专用工装将盲腔中粉末清理干净。2CN113976912A说明书1/4页一种船用燃油喷嘴盲腔结构的加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种激光选区熔化成形船用喷嘴门盲腔的方法，具体介绍了一种封闭盲腔加工工艺方法，属于增材制造领域。背景技术[0002]柴油机因其输出功率大，被广泛使用于大型船舶上，而此类船用