【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于增材制造修復，具體涉及一種層間異質異構件的增材修復方法。
技術介紹
1、隨著工業的進步與增材制造技術發展，對一些零部件的要求不斷提高，傳統的均質構件，難以滿足對材料多元化性能的要求，對于高強高硬的材料其塑性往往較低，而塑性好的材料往往強度不易達到要求，在異質異構材料零件中，不同的部位具有不同的性能，不同性能的疊加，使異質異構零件的綜合性能最大化，從而克服材料某些方面的缺陷。比較典型的仿生貝殼層狀結構，通過外強內韌的層間異質結構設計，可以獲得具有優異“強度-塑性”協同作用的先進金屬。這種復雜的異質異構件通常是用增材制造的方式進行生產，金屬增材制造技術又被稱為“金屬3d打印技術”，與普通的材料切削技術不同，金屬增材制造技術是通過數字模型進行個性化定制后將材料進行點線面堆積，實現靈活制造的過程。
2、異質異構件雖然具有較好的力學性能，但在惡劣的工作條件及較長的服役時間中，其難免也會出現破損、開裂、孔洞等損傷，直接通過增材制造進行零件生產和替換，所產生的成本將會非常巨大，因此完成關鍵受損零部件的修復，不僅會提高設備的服役周期，使其快速恢復作業能力，同時可使受損部件的潛在價值得到最大發揮，獲得巨大的經濟和社會效益。
3、增材修復技術在增材制造技術上發展而來的，通過對缺損零件進行反求建模、成形分層、路徑規劃，并采用智能控制軟件和適當的激光、電弧、等離子等載能束增材工藝逐層堆積，最終實現損傷零件的尺寸恢復與性能提升的技術，目前，增材修復技術主要集中在同種材料的修復，異質異構材料的增材修復技術研究極少。p>
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種層間異質異構件的增材修復方法。
2、實現本專利技術目的的技術解決方案為：一種層間異質異構件的增材修復方法，包括如下步驟：
3、步驟(1)：獲得模型，提供層間異質異構受損件，將受損部位加工為規則的待修復區，獲得修復區的修復模型，根據需要合理安排所需增材工藝；
4、步驟(2)：修復準備，依據異質異構件的異質材料選擇對應的焊絲，根據修復模型規劃每層增材路徑并編寫機器人行走程序；
5、步驟(3)：開始修復，根據規劃好的增材路徑，匹配最佳工藝參數，開始結構件的增材修復。
6、進一步的，層間異質異構件，異質表明兩種或兩種以上材料，異構則為層間異構，包括但不限于：如綜合力學性能優異的軟硬交織層狀仿生貝殼結構，分別為外部較硬而內部韌性較好的超高強鋼與不銹鋼、高強鋼與不銹鋼、高氮鋼與不銹鋼等。
7、進一步的，步驟(1)中，待修復區的模型的獲得方法，對于損傷的區域，優先選用三維掃描儀掃描受損部位構建其三維圖像；對于掃描受限的損傷區域，可選用x射線無損檢測、超聲無損檢測等獲取受損部位幾何信息。
8、進一步的，步驟(1)中，所述的將層間異質異構件受損部位加工為規則的待修復區，其加工思路包括但不限于：依據受損部位的位置、形狀、大小、深度可將待修復區加工成尺寸相匹配的倒圓臺型等。
9、進一步的，受損部位加工中，通過受損區幾何模型可獲得上底半徑、下底半徑、和深度的尺寸需要，所銑加工獲得的倒圓臺錐度優選2：1，在包含住受損部位的條件下，即可獲得修復區的加工尺寸。
10、進一步的，步驟(2)中，焊絲的選擇可以依據修復效果的要求，選擇與受損增材件相同的增材絲材或其他與之冶金結合較好的合適絲材。
11、進一步的，步驟(2)中，每層增材修復路徑規劃的思路包括但不限于同心圓型、之字型的增材路徑。
12、進一步的，規劃修復路徑中，增材槍實時掃描所走路徑上是否會碰壁，實時調整增材槍的定位來控制增材位置。
13、進一步的，步驟(3)中，增材修復過程中，如需保證更高的修復精度，每修復一層后可通過銑加工將上表面銑平，再進行后續的增材修復。
14、本專利技術與現有技術相比，其顯著優點在于：目前，增材修復技術主要集中在同種材料的修復，異質異構材料的增材修復技術研究極少，本專利技術為異質異構件的修復提供了一個靈活多變的修復思路，針對不同受損尺寸和位置的異質異構件，可將受損區加工成不同的標準修復區，并對應不同的修復增材路徑，修復效率更高，修復效果更好。
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1.一種層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，所述的異質表明兩種或兩種以上材料，異構則為層間異構，包括但不限于：如綜合力學性能優異的軟硬交織層狀仿生貝殼結構，分別為外部較硬而內部韌性較好的超高強鋼與不銹鋼、高強鋼與不銹鋼、高氮鋼與不銹鋼等。
3.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，步驟(1)中，待修復區的模型的獲得方法，對于損傷的區域，優先選用三維掃描儀掃描受損部位構建其三維圖像；對于掃描受限的損傷區域，選用X射線無損檢測、超聲無損檢測等獲取受損部位幾何信息。
4.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的將層間異質異構件受損部位加工為規則的待修復區，其加工思路包括但不限于：依據受損部位的位置、形狀、大小、深度可將待修復區加工成尺寸相匹配的倒圓臺型。
5.根據權利要求4所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，受損部位加工中，通過受損區幾何模型可獲得上底半徑、下底半徑、和深度的
6.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，步驟(2)中，焊絲的選擇可以依據修復效果的要求，選擇與受損增材件相同的增材絲材或其他與之冶金結合較好的合適絲材。
7.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，步驟(2)中，每層增材修復路徑規劃的思路包括但不限于同心圓型、之字型的增材路徑。
8.根據權利要求7所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，規劃修復路徑中，增材槍實時掃描所走路徑上是否會碰壁，實時調整增材槍的定位來控制增材位置。
9.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，步驟(3)中，增材修復過程中，如需保證更高的修復精度，每修復一層后可通過銑加工將上表面銑平，再進行后續的增材修復。
...【技術特征摘要】
1.一種層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，所述的異質表明兩種或兩種以上材料，異構則為層間異構，包括但不限于：如綜合力學性能優異的軟硬交織層狀仿生貝殼結構，分別為外部較硬而內部韌性較好的超高強鋼與不銹鋼、高強鋼與不銹鋼、高氮鋼與不銹鋼等。
3.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，步驟(1)中，待修復區的模型的獲得方法，對于損傷的區域，優先選用三維掃描儀掃描受損部位構建其三維圖像；對于掃描受限的損傷區域，選用x射線無損檢測、超聲無損檢測等獲取受損部位幾何信息。
4.根據權利要求1所述的層間異質異構件的增材修復方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的將層間異質異構件受損部位加工為規則的待修復區，其加工思路包括但不限于：依據受損部位的位置、形狀、大小、深度可將待修復區加工成尺寸相匹配的倒圓臺型。
5.根據權利要求4所述的層間異質異構件的增...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧介仁，趙志強，王克鴻，王雨祥，彭勇，郭順，黃勇，
申請(專利權)人：南京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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