【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及螺紋焊接修復，尤其涉及一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統及方法。
技術介紹
1、tig焊是一種利用不熔化的鎢極在惰性氣體保護下產生電弧，對工件進行加熱并熔化的焊接方法，其焊接質量高，惰性氣體可以有效地保護電弧和熔池，防止氧化和雜質的混入；焊接效率高，可以實現高速、連續的焊接；焊接靈活性高，可以適應不同厚度、不同位置、不同形式的焊接。因此tig焊廣泛應用于航空航天、核能、汽車制造、造船、化工、醫療器械行業。
2、目前，軌道交通裝備行業存在螺紋孔損傷修復難題，并且存在損傷零件基數大、損傷螺紋孔結構多樣的難點。螺紋孔補焊技術是采用焊接的方式對損傷螺紋孔進行堆焊并重新攻絲的修復技術，不僅能夠保證修復質量，還能節省大量的制造成本，是目前螺紋孔修復領域的重點技術之一。
3、傳統補焊技術多采用人工操作焊接裝備的方式，對于大直徑的螺紋孔進行修復還算較為方便，但應對小直徑的螺紋時會極大增加傳統補焊修復技術的實施難度，并且受到焊接設備的限制。
技術實現思路
1、為克服現有技術中的缺點與不足，本專利技術提供一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統及方法，可實現對小直徑螺紋孔內壁全位置進行增材修復作業，具有完整的冷卻及氣保護功能，能夠通過人機交互裝置，實時控制焊接參數。
2、本專利技術提供一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，包括：
3、tig焊槍，所述tig焊槍包括焊槍槍頭、徑向滑動臺、旋轉驅動裝置和軸向驅動裝置，所述焊槍槍頭與所述徑向滑
4、水冷卻供水裝置，所述水冷卻供水裝置與所述焊槍槍頭連接，所述水冷卻供水裝置適用于向所述焊槍槍頭提供冷卻水；
5、保護氣供氣裝置，所述保護氣供氣裝置與焊槍槍頭連接，所述保護氣供氣裝置適用于向所述焊槍槍頭提供保護氣；
6、tig增材電源，所述tig增材電源與所述焊槍槍頭、水冷卻供水裝置、和保護氣供氣裝置電性連接；
7、控制裝置，所述控制裝置分別與所述徑向滑動臺、所述旋轉驅動裝置、所述軸向驅動裝置、所述水冷卻供水裝置、所述水冷卻供水裝置和所述tig增材電源信號連接；
8、人機交互裝置，所述人機交互裝置與所述控制裝置信號連接。
9、根據本專利技術提供的一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，所述控制裝置包括處理器模塊、旋轉驅動模塊、徑向驅動模塊、軸向驅動模塊和高頻引弧模塊連接，所述處理器模塊分別與所述旋轉驅動模塊、所述徑向驅動模塊、所述軸向驅動模塊和所述高頻引弧模塊信號連接，所述處理器模塊根據接收到的控制指令或者預設程序，通過旋轉驅動模塊向所述旋轉驅動裝置發送控制信號；
10、或者，通過所述徑向驅動模塊向所述徑向滑動臺發送控制信號；
11、或者，通過所述軸向驅動模塊向所述軸向驅動裝置發送控制信號；
12、或者，通過所述高頻引弧模塊向所述tig增材電源發送控制信號。
13、根據本專利技術提供的一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，所述小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統還包括送絲裝置，所述送絲裝置與所述焊槍槍頭分設于所述旋轉驅動裝置相對的兩端，所述控制裝置包括送絲驅動模塊，所述送絲驅動模塊適用于控制所述送絲裝置向所述焊槍槍頭送絲。
14、根據本專利技術提供的一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，所述控制裝置還包括數字化通訊模塊，所述處理器模塊通過所述數字化通訊模塊與所述人機交互裝置信號連接，以對所述tig焊槍在修復過程中修復參數的設定與實時顯示。
15、根據本專利技術提供的一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，所述控制裝置還包括修復電流采樣模塊和增材電壓采樣模塊，所述修復電流采樣模塊和所述增材電壓采樣模塊與所述tig增材電源連接，以對所述tig焊槍在修復過程中起弧參數和修復參數進行實時監測。
16、根據本專利技術提供的一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，所述徑向滑動臺和所述軸向驅動裝置分別包括有一個及以上的限位開關，所述限位開關分別安裝在所述徑向滑動臺和所述軸向驅動裝置的最大行程范圍的兩端，所述控制裝置包括急停保護模塊，所述限位開關通過所述急停保護模塊與所述處理器模塊連接。
17、根據本專利技術提供的一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，所述處理器模塊通過繼電器分別與所述水冷卻供水裝置和所述保護氣供氣裝置連接。
18、本專利技術還提供一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復方法，包括以下步驟：
19、s1：將增材電源的正極端連接到tig焊槍上，負極端連接待修復螺紋孔的工件上，通過定位工具將tig焊槍伸入到待修復螺紋孔的指定修復位置，調整tig焊槍的位置，使tig焊槍的鎢電極與指定修復位置重合，通過夾具固定住tig焊槍；
20、s2：通過人機交互裝置選擇合適的增材工藝參數，并發送啟動信號，控制水冷卻供水裝置進行送水與氣保護供氣裝置進行供氣；
21、s3：控制裝置啟動高頻引弧模塊和tig增材電源，實現高頻高壓引弧，引弧成功后關斷高頻引弧模塊，進入修復電流上升階段；
22、s4：待修復電流上升至穩定階段后進入修復作業，控制裝置啟動送絲驅動模塊和送絲裝置，帶動焊絲以設定的速度運送至待修復區域；同時，控制裝置還分別啟動旋轉驅動模塊和旋轉驅動裝置、軸向驅動模塊和軸向驅動裝置，帶動焊槍槍頭以設定的速度同時進行旋轉及軸向移動；
23、s5：根據軸向運動的速度，判斷鎢電極是否走完預設的軸向距離；判斷走完后，關斷旋轉驅動裝置、軸向驅動裝置和送絲裝置；修復電流進入下降階段直至電弧熄滅；
24、s6：隨后判斷小螺紋孔內徑是否增材至需要的孔徑；如果未增材至需要的孔徑，執行s7~s9；如果增材至需要的孔徑，執行s10；
25、s7：控制裝置啟動徑向驅動模塊和徑向滑動臺，帶動焊槍槍頭以設定的速度徑向移動一定距離，到達新的修復位置后，關閉徑向滑動臺；
26、s8：控制裝置啟動軸向驅動模塊和軸向驅動裝置，帶動tig焊槍進行反向的軸向移動，使鎢電極回到開始的軸向位置；
27、s9：重復s3~s6直至小螺紋孔內徑增材至需要的孔徑；
28、s10：關斷增材電源，在預設時長之后關斷水冷卻供水裝置與氣保護供氣裝置，增材修復過程結束；
29、s11：待工件冷卻后取下工件，評測修復質量；并準備下一個待修工件螺紋孔修復作業。
30、根據本專利技術提供的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復方法，待修復螺紋孔在進行步驟s1前進行擴孔。
31、根據本專利技術提供的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復方法，還包括以下步驟：
32、s12：將螺紋孔的修復區域進行鏜孔以及攻絲工藝。
33、本專利技術提供的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，本申請的tig焊槍具備完備的旋轉、徑向以及軸向驅動裝置，可有效滿足焊槍槍頭在螺紋本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述控制裝置包括處理器模塊、旋轉驅動模塊、徑向驅動模塊、軸向驅動模塊和高頻引弧模塊連接，所述處理器模塊分別與所述旋轉驅動模塊、所述徑向驅動模塊、所述軸向驅動模塊和所述高頻引弧模塊信號連接，所述處理器模塊根據接收到的控制指令或者預設程序，通過旋轉驅動模塊向所述旋轉驅動裝置發送控制信號；
3.根據權利要求2所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統還包括送絲裝置，所述送絲裝置與所述焊槍槍頭分設于所述旋轉驅動裝置相對的兩端，所述控制裝置包括送絲驅動模塊，所述送絲驅動模塊適用于控制所述送絲裝置向所述焊槍槍頭送絲。
4.根據權利要求2所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述控制裝置還包括數字化通訊模塊，所述處理器模塊通過所述數字化通訊模塊與所述人機交互裝置信號連接，以對所述TIG焊槍在修復過程中修復參數的設定與實時顯示。
5.根據權利要求2所
6.根據權利要求2所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述徑向滑動臺和所述軸向驅動裝置分別包括有一個及以上的限位開關，所述限位開關分別安裝在所述徑向滑動臺和所述軸向驅動裝置的最大行程范圍的兩端，所述控制裝置包括急停保護模塊，所述限位開關通過所述急停保護模塊與所述處理器模塊連接。
7.根據權利要求2-6任一項所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述處理器模塊通過繼電器分別與所述水冷卻供水裝置和所述保護氣供氣裝置連接。
8.一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復方法，采用權利要求1至6中任一項所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復方法，其特征在于，待修復螺紋孔在進行步驟S1前進行擴孔。
10.根據權利要求8所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復方法，其特征在于，還包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述控制裝置包括處理器模塊、旋轉驅動模塊、徑向驅動模塊、軸向驅動模塊和高頻引弧模塊連接，所述處理器模塊分別與所述旋轉驅動模塊、所述徑向驅動模塊、所述軸向驅動模塊和所述高頻引弧模塊信號連接，所述處理器模塊根據接收到的控制指令或者預設程序，通過旋轉驅動模塊向所述旋轉驅動裝置發送控制信號；
3.根據權利要求2所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統還包括送絲裝置，所述送絲裝置與所述焊槍槍頭分設于所述旋轉驅動裝置相對的兩端，所述控制裝置包括送絲驅動模塊，所述送絲驅動模塊適用于控制所述送絲裝置向所述焊槍槍頭送絲。
4.根據權利要求2所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，所述控制裝置還包括數字化通訊模塊，所述處理器模塊通過所述數字化通訊模塊與所述人機交互裝置信號連接，以對所述tig焊槍在修復過程中修復參數的設定與實時顯示。
5.根據權利要求2所述的小直徑螺紋孔內壁全位置增材修復系統，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祝弘濱，張凌岳，張麗嬌，任欣，折潔，趙明元，龔明，
申請(專利權)人：中車工業研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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