[发明专利]基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法及应用的塞棒

权利要求书

1.一种基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，其特征在于，包括：

S1、去除待修复的深孔结构的内部损伤，并加工成为用于固相填充的塞孔；

S2、获取与所述塞孔轮廓相匹配的塞棒；

S3、固定所述待修复的深孔结构，并将所述塞棒安装于摩擦塞补焊设备的输出端；

S4、所述塞棒在所述摩擦塞补焊设备的驱动下旋转并下降进入到所述塞孔内部，所述塞棒的底面与所述塞孔的底部接触并摩擦，随着所述塞棒不断向下进给，塞棒接触面不断转变为可流动的热塑性材料并填充于所述塞棒与所述塞孔之间，所述摩擦塞补焊设备停转并持续向所述塞棒施加向下的顶锻压力从而形成固相连接的焊缝；

S5、清除塞棒及产生的飞边，在所述焊缝的位置重新加工深孔结构。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，其特征在于，获取的所述塞棒的尺寸满足所述塞棒的侧壁与所述塞孔的侧壁之间为间隙配合。

3.根据权利要求1所述的基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，其特征在于，所述待修复的深孔结构的材料为钢材、铝合金或铸铁。

4.根据权利要求1所述的基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，其特征在于，所述待修复的深孔结构包括螺纹孔、销孔或带牙口的孔结构。

5.根据权利要求1所述的基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，其特征在于，所述待修复的深孔结构深度取值范围为20～150mm，直径取值范围为10～25mm。

6.根据权利要求1所述的基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，其特征在于，在步骤S4中，所述塞棒的旋转速度为5000～8000rpm，所述塞棒接触面消耗高度为5～20mm，顶锻施压过程时间为3～30秒，所述摩擦塞补焊设备在所述塞棒焊接时施加的压力为20-60kN，施加于所述塞棒的顶锻压力为20～80kN。

7.根据权利要求1所述的基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括采用寻边器定位所述塞孔的轴心，并采用所述摩擦塞补焊设备驱动所述塞棒使其与所述塞孔同轴心。

8.一种塞棒，其特征在于，所述塞棒应用于根据权利要求1-7中任意一项所述的基于摩擦柱塞焊的深孔结构修复方法，所述塞棒包括：

棒体，所述棒体的顶部构造有用于所述摩擦塞补焊设备夹持的夹持部，所述棒体的中部构造有过渡段，所述棒体的底部构造有消耗段，且所述消耗段的直径小于所述塞孔的内径。

9.根据权利要求8所述的塞棒，其特征在于，所述过渡段构造为锥体，所述消耗段的端部构造为圆台状。

10.根据权利要求8所述的塞棒，其特征在于，所述消耗段的底部构造有半径小于3mm的过渡圆角。