[发明专利]一种航空发动机叶片损伤的修复方法

权利要求书

1.一种航空发动机叶片损伤的修复方法，该修复方法采用如下设备组合系统和修复工艺：

所述设备组合系统包括ABB机器人及其附带的程控系统、焊接电源、等离子发生器、送丝机和等离子焊枪；所述机器人与程控系统通过控制线缆连接；机器人程控系统与焊接电源采用总线通信；等离子发生器与焊接电源通过控制线缆连接；送丝机安装在机器人上，并通过控制线缆与等离子发生器4连接；送丝机的送丝轮和等离子焊枪均安装在机器人的末端；

所述修复工艺是：

1）依据待修复叶片表面尺寸形状特征进行分段处理

根据航空发动机叶片待修复表面轮廓尺寸及形状进行焊接修复路径规划；编制待修复航空发动机叶片表面焊接机器人控制程序，在控制程序中将修复过程分成若干子过程；

2）设定各段脉冲等离子热输入参数

根据分段后航空发动机叶片各段尺寸，通过焊缝宽度与电流关系公式设定各段对应脉冲等离子热输入参数，包括焊接电流和脉冲频率；采用高频脉冲对低频调制方法使高频电弧呈纯电阻特性，实现小电流等离子热输入的精确控制；

3）设定脉动送丝控制参数

根据航空发动机叶片待修复表面各段所需要堆焊金属体积及所设定的各段电流，计算各段所需送丝速度；采用脉动送丝和脉冲电流相匹配的方式，设定脉动送丝频率与脉冲电流频率相等；根据各段所需送丝速度，设定单电流脉冲周期内焊丝送进速度及所占时间和焊丝回抽速度及所占时间，通过“一脉一滴”方式进行熔滴过渡和尺寸的控制，在电流脉冲期间焊丝高速送进，并将熔滴强行“按入”熔池完成短路过渡，然后在电流基值期间控制焊丝高速回抽，实现等离子无飞溅焊接修复过程。

4）分段等离子焊接修复

焊接时，依据所得焊接工艺参数、机器人运动参数编制控制指令。首先控制机器人移动到焊接修复启示位置；然后向等离子电源发送指令开启等离子弧；由程控系统向机器人、焊接电源和送丝轮发出控制指令；由机器人带动等离子焊枪按照规划好的路径运动；焊接电源控制焊接脉冲电流变化，并根据电流脉冲频率控制焊丝脉动送丝周期，最终实现对航空发动机叶片损伤部位的高精度无飞溅等离子焊接修复。

2.根据权利要求1所述航空发动机叶片损伤的修复方法，其特征在于所述的焊接电源为福尼斯焊接电源；所述总线为DeviceNet总线；所述脉动送丝频率在3～5Hz中选取，焊丝直径选取范围是0.4～0.8mm，峰值电流不超过50A。