CN115446443B - 一种异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具 - Google Patents
一种异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具,涉及金属材料技术领域和增材制造领域,本发明的端盖专用夹具包括:下模具和上模具,下模具中部形成有引导柱,所述引导柱向上延伸;上模具具有两可拆分和组装的左部分和右部分,其中,所述左部分和所述右部分拼接形成一修复加工口,所述修复加工口在所述引导柱的上方,所述引导柱具有斜面凸起从而形成倾斜导块。本发明提供了一种异形端盖工作面损坏后的修复方式,为复杂端盖再制造提供了新的修复方案,减少了端盖的报废率,并降低了相应的维护成本,弥补了SLM技术较难用于修复再制造方面的固有局限性。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域和增材制造领域,具体涉及一种异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具。
背景技术
作动器是飞机液压系统的重要执行部件,可靠性直接影响飞机安全,而作动器的许多故障都是由往复密封失效引起的。密封端盖件作为常用的动静密封构件,因其结构简单、性能优良,在航空作动器中得到了广泛使用。但航空用往复密封端盖因其表面长期在液体介质(如:润滑油、冷却液)中接触、浸泡,加之液流的反复冲刷及磨损,常会在端盖凸起部位出现表面磨损、疲劳开裂或腐蚀剥落等现象,进而导致整个工作结构体的失效和破损。
为解决这一问题,常用传统固体连接等工艺(如:热/冷喷涂、PVD、CVD等)进行相应结构件的表面修复工作。“一种上游泵送机械密封环的增材制造装置”(专利号:CN104911657A)提出了一种上游栗送机械密封流体动压槽的增材制造装置,该专利通过工具电极下端的海绵擦头将电镀液擦涂在工件表面实现电镀过程,但采用该装置和这类方法所制备的连接层极薄且结合力较弱,结构件修复后发生开裂的可能性仍然较高;此外,端盖构件表面常为异形曲面,仅是在极个别区域需要将与原始材料成分一致的区域进行局部修复。因此,如何根据零件实际需求,综合考虑工艺和材料2个方面,对端盖缺损部位进行维修成为现阶段急需解决的问题。
激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术是金属增材制造领域的重要技术之一,它采用高能量密度激光器作为热源,激光光斑集中在20~100μm的范围内,选择熔化颗粒直径在5~50μm间的球形金属粉末,可以得到高自由度的复杂金属构件,生成近乎100%的高致密度零件,表面粗糙度可达20~30μm,尺寸精度可达20~50μm。其一经发明便在制造异形曲面,内部复杂结构等高精密零部件方面受到广泛青睐,尤其是在端盖、转子、叶轮、叶片等航空航天用零部件方面得到了大量应用。但是该方法仅多用于复杂结构零件的一体化成形制造,而在表面修复方面,由于SLM要求基板表面需为平面,因此,在端盖表面进行局部修复方面却遇到了极大瓶颈。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明提供一种异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具,其可以对待修复部位实现快速定位,以顺利对异形缺口位置进行定制化、精确性修复,提升工作效率,简化后续流程。
为实现上述目的,本发明可以采用以下技术方案进行:
一种端盖专用夹具,其包括:
下模具,其中部形成有引导柱,所述引导柱向上延伸;
上模具,其具有两可拆分和组装的左部分和右部分,其中,所述左部分和所述右部分拼接形成一修复加工口,所述修复加工口在所述引导柱的上方,所述引导柱具有斜面凸起从而形成倾斜导块。
如上所述的端盖专用夹具,进一步地,所述左部分和所述右部分的相邻面均设有若干台阶和凹槽,且若干所述台阶和所述凹槽相互配合以实现所述上模具的拆分和组装。
如上所述的端盖专用夹具,进一步地,所述上模具的上表面设有若干定位螺纹孔,所述定位螺纹孔用于将所述上模具和所述下模具固定连接。
如上所述的端盖专用夹具,进一步地,所述下模具的前面和后面均为开口,所述下模具的左侧面和右侧面均为一体化挡板。
如上所述的端盖专用夹具,进一步地,所述引导柱与水平面的夹角为3~8°;所述引导柱的横截面为圆形,所述引导柱的高度大于所述下模具的高度,且所述引导柱与所述下模具的高度差为4mm。
如上所述的端盖专用夹具,进一步地,所述端盖专用夹具的材质包括铝合金、钛合金或镁合金的任一种。
同时,本发明提供一种激光选区熔化修复方法,其利用上述的端盖专用夹具夹持异型端盖进行,其包括如下步骤:
通过引导柱将待修复的异型端盖置入端盖专用夹具的下模具中,将异型端盖旋转至期望修复的端盖表面;
将异型端盖的待修复的部位转到端盖专用夹具的待修复加工口附近,将上模具的左部分和右部分覆盖安装在端盖表面上,并同时固定异型端盖;
对漏出待修复加工口的待修复的部位进行机加工,以使得机加工后的待修复的部位与端盖专用夹具的上表面平齐;
将机加工后的异型端盖进行激光选区熔化工序,其中,在激光选区熔化工序中根据异型端盖的待修复的部位建立3D模型;根据待修复的部位的3D模型创建扫描路径;添加修复所需的材料并对待修复的部位进行成形制造;
对激光选区熔化工序后的待修复的部位进行表面切削或抛光。
如上所述的激光选区熔化修复方法,进一步地,所述3D模型的创建软件包括UG、Solidworks或CATIA的任一种。
如上所述的激光选区熔化修复方法,进一步地,所述修复所需的材料为与基体材料相同成分或牌号的粉末,所述粉末为粒径为15~53μm,纯度>99.0wt.%,含氧量低于1000ppm的球形粉末。
如上所述的激光选区熔化修复方法,进一步地,所述激光选区熔化工序的保护气为氮气或氩气,所述保护气的纯度为99.999vol.%,且所述激光选区熔化工序中的氧含量低于0.15wt.%。
本发明与现有技术相比,其有益效果在于:
1、本发明所设计的异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具提供了一种异形端盖工作面损坏后的修复方式,为复杂端盖再制造提供了新的修复方案,减少了端盖的报废率,并降低了相应的维护成本。
2、本发明所设计的异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具可针对端盖表面破损失效处的局部区域进行高性能修复,弥补了SLM技术较难用于修复再制造方面的固有局限性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1(a)为本发明实施例的端盖专用夹具的整体结构示意图;
图1(b)为本发明实施例的端盖专用夹具的上模具的结构示意图;
图1(c)为本发明实施例的端盖专用夹具的下模具的结构示意图;
图1(d)为本发明实施例的端盖专用夹具在待修复端盖装夹后的整体示意图;
图2为本发明实施例的SLM修复端盖所用的AlSi10Mg球形粉末的示意图;
图3(a)为本发明实施例的端盖原始件微观组织示意图;
图3(b)为本发明实施例的SLM成形后的AlSi10Mg表面组织的示意图;
图4(a)为本发明实施例的经过SLM表面修复后的端盖件的示意图;
图4(b)为本发明实施例的经过表面抛光后处理的端盖件的示意图。
其中:1、上模具;2、下模具;3、引导柱;4、修复加工口;5、左部分;6、右部分;7、倾斜导块;8、待修复端盖表面;9、端盖零件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例:
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参见图1至图4,为了解决端盖与腐蚀介质长期接触部位局部易出现的裂纹、破损等失效现象,本发明提供了一种异型端盖用激光选区熔化修复方法及端盖专用夹具,在保证端盖表面修复质量的前提下,可以对待修复部位实现快速定位,以顺利对异形缺口位置进行定制化、精确性修复,提升工作效率,简化后续流程。
为更好地理解本发明实施例提供的技术方案,下面对本发明实施例提供的技术方案的技术背景和技术问题做一些简单介绍,以便更好理解本发明对现有技术作出的贡献。
本发明提供的一种异形端盖工作面损坏后的修复方式,为复杂端盖再制造提供了新的修复方案,减少了端盖的报废率,并降低了相应的维护成本。传统的异形端盖修复思路是将待修复表面进行表面打磨后,预敷上自调配的无机材料/环氧环状分子(CN108942078A),再进行固化加热,以形成一种修复材料和原始件间的粘合现象,尽管该方法的粉末材料调配简单易行,但是一方面修复材料的配比具有极大随机性和自定义特性,无法满足常用的国际或国家标准,无法实现通用化;另一方面所进行的修复区域多以机械结合为主,无法适应像本专利所述端盖工作环境中的腐蚀、高压且重载的工况。专利CN104907762A也提出了先将补焊材料贴附在腔室表面后再用激光熔化的方法进行表面修复,尽管可以使得修复表面与零件间形成冶金结合,提高其结合强度,但是待修复区域通常是以异形表面为主且具有一定深度的,补焊材料无法做到每一层都是厚度均一且可以大面积预敷的,并由于预敷材料内部具有是由粘接剂黏连在一起的,在激光烧融过程中必不可少的会出现大量孔洞,将极大限制修复部位的内部质量。而像传统堆焊(CN107414249A)、熔覆修复(CN108914114A、CN108923595A、CN108660453A)、喷涂修复(CN108722729A、CN108855685A、CN108745715A)等方法均是通过高功率、大喷枪在大气环境中对某个区域进行的表面修复,其加工环境是无法保证所修复区域完全处于无氧或者低氧环境中的,一方面对低熔点、高反射率、易氧化的铝合金件来说,保证其内部修复层少有或不含有氧化夹杂物、孔洞或裂纹是难以保证的;一方面,上述方法均是采用大尺寸、高能量的能源输入方法进行零件修复的,将造成修复区域稀释率极高,微观组织粗大,机械性能偏低,甚至会产生基体零件变形、烧损的情况;另一方面,上述方法更偏向于加工缺损部位以圆筒形为主的区域,不适用于异形表面的加工修复,更不适用于本专利中小尺寸零件微小异形区域的精密修复工作。
另外,本发明可针对端盖表面破损失效处的局部区域进行高性能修复,弥补了SLM技术较难用于修复再制造方面的固有局限性。众所周知,受限于SLM设备的高度集成化和精密成形舱,极难针对某个非平面区域进行表面增材或修复,因此,将SLM技术用于表面修复是十分困难的,CN113732315A专利针对涡轮叶片提出了一种调平装置和方法,尽管可以很好地解决涡轮叶片在修复过程中的调平问题,但是其所涉及的夹具众多,需要根据叶片本身的大小重新设计和组装夹具,流程复杂,调控不易;而且无法根据缺陷部位进行360度全方位的调平,仅能在高度和2个方向上进行适量转动和移动,很难针对破损区域进行精准修复。相较于其他SLM修复专利,本专利从零件本身特性入手,设计出简单易制造、方便调节的一种专用于端盖的设计装置及夹具,并根据相应的缺陷区域进行了SLM铝合金的一体化调控,涵盖并形成了体系性的端盖修复方法、夹具及工艺系统。
参见图1,图1展示了一种端盖专用夹具以及该端盖专用夹具在待修复零件装夹后的整体结构示意图。一种端盖专用夹具可以包括上模具1、下模具2、引导柱3、修复加工口4及倾斜导块7,当待修复端盖置入夹具后,一并与夹具形成了待修复端盖表面8和端盖零件9。上模具1包括两可拆分和组装的左部分5和右部分6,其中,左部分5和右部分6拼接形成一修复加工口4,修复加工口4在引导柱3的上方,引导柱3具有斜面凸起从而形成倾斜导块7。上模具1中的左部分5及右部分6是可拆卸和组装的,其通过机加工的方式成形而成。下模具2的中部形成有引导柱3,引导柱3和倾斜导块7可以通过机加工的方式一体式成形而成。
本申请实施例中,上模具1可以分为可拆卸的左部分5和右部分6,左部分5和右部分6各有2个伸出的台阶和2个凹槽,台阶或凹槽的尺寸大小约为10~15mm*5~8mm*1.2~1.6mm,均匀分布在上模具1的左部分5和右部分6相靠近的两个侧面,且其互相为间隙配合,以用于实际使用时的组装和拆卸,从而可以保证端盖表面修复后可以顺利从夹具中取出而不粘连过多粉末。另外,上模具1的左部分5和右部分6拼接形成修复加工口4,修复加工口4的大小为长轴26~30mm,短轴为22~28mm,宽度为2~8mm,这样,当端盖在夹具中倾斜放置时可以漏出的1/3~1/2顶端面积,以用于SLM表面修复。此外,本申请实施例中,端盖专用夹具中的下模具2设计为前后面开口,可以用于可视化以对标端盖所处位置是否正确;而左右面则为一体化挡板,可以用于卡住模具,防止其左右晃动。进一步地,为达到端盖专用夹具轻量化的目的,本夹具可以选用铝合金、钛合金或镁合金等材料进行制备,优选为铝合金材料,牌号为AlSi10Mg或Al7075等轻质高强合金材料。此外,端盖专用夹具是以端盖尺寸为主的,将根据不同型号的端盖按照比例制造相应的专用夹具。可以理解地是,本申请实施例可针对端盖表面破损失效处的局部区域进行高性能修复,弥补了SLM技术较难用于修复再制造方面的固有局限性。
在一些实施例中,端盖专用夹具中的上模具1中的修复加工口4可以为待修复端盖表面8的1/2,具体尺寸可以为长轴28mm,短轴24mm。端盖专用夹具中的上模具1的尺寸约为165mm*167mm*4mm,在上模具1的上表面设有8个M1.5的沉头定位螺纹孔,分别等距、对称分布在下模具2的薄壁处,用于与下模具2连接和紧固。端盖专用夹具中的下模具2中设的引导柱3与水平面呈5°倾斜,尺寸与端盖中心孔洞尺寸一致,即内径为24mm,并且与待修复端盖表面8中的孔洞呈间隙配合,以保证端盖可以顺利放入引导柱3中,并将待修复部位顺利抬高。下模具2中引导柱3的1/2部分约与水平面呈5°的斜面凸起,即倾斜导块7,其向下的深度为1.5mm,用于保护端盖不修复部位,端盖专用夹具中的下模具2除去中间引导柱3后的尺寸约为165mm*167mm*26mm,薄壁厚度为4mm,引导柱3比下模具2主体部分高出4mm。
在一些实施例中,可以将待修复端盖装入专用夹具后对待修复表面进行铣削加工,采用喷丸工艺对待修复表面进行处理后,使用工业酒精对其表面进行擦拭。之后,再将装有端盖的夹具置入SLM增材制造系统后,选用与端盖基材一致的AlSi10Mg粉末(如图2所示)进行增材制造。由于AlSi10Mg粉末的平均粒径为28.8μm,且具有极佳的球形度,仅存在少量的卫星球,适于端盖特定部位的SLM修复。
上述实施例中所采用的修复SLM工艺参数为:激光功率370W,扫描速度1300mm/s,扫描间距0.11mm,层厚30μm,预热温度100℃,保护气体Ar(99.999vol.%),氧气浓度<0.1%。如图3(b)所示,通过Image J软件进行统计后,其致密度可达到99.96%,表明所制备的AlSi10Mg修复部分可视为完全致密。进一步地,参见图3(a),与原始端盖零件9的致密度对比,SLM制备的AlSi10Mg合金修复表面比原始件(88.5%)的致密度更高,说明所制备的修复部分满足原始零件的使用要求。
此外,为方便所加工零件取出并进行表面加工,需将固定螺钉从上模具1中取下后,再将上模具1的左部分5和右部分6拆开,才可以保证将待修复端盖从夹具中取出。之后,对所制备的AlSi10Mg修复端盖件进行表面切削及抛光处理以保证零件表面精度,SLM修复且经过表面机械处理后的的端盖如图4所示,表明其具有极佳的增材再制造能力和尺寸恢复能力。
为验证所采用的SLM修复件在机械性能方面满足使用要求,分别对端盖原始件、SLM打印态及退火态AlSi10Mg合金试样表面进行了显微硬度和拉伸性能测试,经过多次测量和统计后的测试结果如表1所示。
表1.端盖原始件、SLM修复件及热处理后的机械性能统计.
由表1可见,端盖原始件的显微硬度为65.9±2.03HV0.05,修复部分即打印态AlSi10Mg合金显微硬度为108.3±1.74HV0.05,说明所采用的SLM修复工艺是可以满足其所必须的机械性能和使役要求的。
为了与本专利所制备的AlSi10Mg样品机械性能进行对比,表2列举了5篇论文中报告的常用SLM方法制备的AlSi10Mg样品机械性能。通过与表1对比,本专利所制备材料性能超过了同行常用标准。
表2.SLMAlSi10Mg合金的机械性能统计.
其中,对实施例中的合金试样进行的平均显微硬度测试方法为:使用显微硬度计(型号为Leitz Wetzlar,德国)测量试样的维氏显微硬度,所用载荷为50g,加载时间为25s。将SLM样品测试面的表面粗糙度抛光到0.15μm以下,测量SLM样品表面不同位置的显微硬度值,测量10次后取平均值。
其中,对实施例中的合金试样进行的拉伸性能测试方法为:根据ASTM E8 M标准在室温下以1mm/min的位移速率进行拉伸测试。从INSTRON拉伸测试仪直接读取包括抗拉强度(UTS),屈服强度(YS)和断裂应变在内的机械性能,根据ASTM E 111标准测量断裂伸长率(EL),通过安装在测试样品量规部分上的10mm范围的应变仪和电子引伸计评估应变失效。根据应力-应变曲线计算弹性模量。对于每个实验组,测试三个样品,并计算平均值。
由此可见,本申请实施例可以为复杂端盖再制造提供新的修复方案,对端盖表面破损失效处的局部区域进行高性能修复,弥补了SLM技术较难用于修复再制造方面的固有局限性。减少了端盖的报废率,并降低了相应的维护成本。
同时,本发明还提供了一种激光选区熔化修复方法,其利用上述的端盖专用夹具夹持异型端盖进行,其可以包括如下步骤:
步骤1:通过引导柱将待修复的异型端盖置入端盖专用夹具的下模具中,将异型端盖旋转至期望修复的端盖表面。
步骤2:将异型端盖的待修复的部位转到端盖专用夹具的待修复加工口附近,将上模具的左部分和右部分覆盖安装在端盖表面上,并使用沉孔螺钉进行固定。
步骤3:使用机加工方式,将漏出夹具待修复加工口部位的端盖破损部位进行加工,以使得加工后的待修复的部位与端盖专用夹具的上表面平齐。
步骤4:将步骤3中加工后的异型端盖装夹入SLM增材制造系统中,根据端盖缺损部位,使用三维建模软件建立3D模型。
步骤5:将缺损部位的虚拟模型导入增材制造系统中进行零件扫描路径的生成。
步骤6:选择端盖基体所用粉末倒入储粉仓中,等待SLM增材制造成形。
步骤7:使用SLM增材制造系统对待修复的端盖破损失效部位进行成形制造。
步骤8:将步骤7中的整体夹具从操作台中拿出,将端盖部件从夹具中进一步取出后,按照零件使用要求进行表面切削或抛光处理。此处,热处理及抛光处理需按照端盖工艺卡片要求及实际标准进行。
在本修复方法中,步骤3中的机加工部位需包括端盖需修复的所有失效部位,且加工后的表面要与夹具上模具表面处在同一水平面。同时,步骤3中的待修复部位使用喷砂工艺对其表面进行处理后,采用工业酒精进一步清理表面。另外,在一些实施例中,步骤5中的三维建模软件可以是UG、Solidworks、CATIA等专用建模软件,优选为UG和Solidworks,可以用于端盖被去除部分的三维反求及建模。步骤4中的扫描路径是通过将三维模型中的信息转换为多个切片,并将每个切片限定为所述零件的横截面层后采用上述方法制造实体。
此外,步骤6中的SLM增材制造用粉末优选为与基体材料相同成分或牌号的粉末,且步骤6中的SLM增材制造用粉末优选粒径为15~53μm,纯度>99.0wt.%,含氧量低于1000ppm的球形粉末。同时,步骤6中的SLM增材制造用保护气可以选择为氮气、氩气,优选为氩气,纯度为99.999vol.%,且在SLM制造过程中的氧含量要低于0.15wt.%。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种端盖专用夹具,其特征在于,包括:
下模具,其中部形成有引导柱,所述引导柱向上延伸;
上模具,其具有两可拆分和组装的左部分和右部分,其中,所述左部分和所述右部分拼接形成一修复加工口,所述修复加工口在所述引导柱的上方,所述引导柱具有斜面凸起从而形成倾斜导块;
所述左部分和所述右部分的相邻面均设有若干台阶和凹槽,且若干所述台阶和所述凹槽相互配合以实现所述上模具的拆分和组装;所述下模具的左侧面和右侧面均为一体化挡板。
2.根据权利要求1所述的端盖专用夹具,其特征在于,所述上模具的上表面设有若干定位螺纹孔,所述定位螺纹孔用于将所述上模具和所述下模具固定连接。
3.根据权利要求1所述的端盖专用夹具,其特征在于,所述引导柱与水平面的夹角为3~8°;所述引导柱的横截面为圆形,所述引导柱的高度大于所述下模具的高度,且所述引导柱与所述下模具的高度差为4mm。
4.根据权利要求1所述的端盖专用夹具,其特征在于,所述端盖专用夹具的材质包括铝合金、钛合金或镁合金的任一种。
5.一种激光选区熔化修复方法,其利用如权利要求1至4任一所述的端盖专用夹具夹持异型端盖进行,其特征在于,包括如下步骤:
通过引导柱将待修复的异型端盖置入端盖专用夹具的下模具中,将异型端盖旋转至期望修复的端盖表面;
将异型端盖的待修复的部位转到端盖专用夹具的待修复加工口附近,将上模具的左部分和右部分覆盖安装在端盖表面上,并同时固定异型端盖;
对漏出待修复加工口的待修复的部位进行机加工,以使得机加工后的待修复的部位与端盖专用夹具的上表面平齐;
将机加工后的异型端盖进行激光选区熔化工序,其中,在激光选区熔化工序中根据异型端盖的待修复的部位建立3D模型;根据待修复的部位的3D模型创建扫描路径;添加修复所需的材料并对待修复的部位进行成形制造;
对激光选区熔化工序后的待修复的部位进行表面切削或抛光。
6.根据权利要求5所述的激光选区熔化修复方法,其特征在于,所述3D模型的创建软件包括UG、Solidworks或CATIA的任一种。
7.根据权利要求5所述的激光选区熔化修复方法,其特征在于,所述修复所需的材料为与基体材料相同成分或牌号的粉末,所述粉末为粒径为15~53μm,纯度>99.0wt.%,含氧量低于1000ppm的球形粉末。
8.根据权利要求5所述的激光选区熔化修复方法,其特征在于,所述激光选区熔化工序的保护气为氮气或氩气,所述保护气的纯度为99.999vol.%,且所述激光选区熔化工序中的氧含量低于0.15wt.%。
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