[发明专利]一种摩擦修复方法

说明书

本发明公开了一种摩擦修复方法，包括修整缺陷部位以形成规则的槽/孔和填补槽/孔两个步骤；本申请公开的技术方案相对于现有的熔焊技术，由于无需将工件和修复头加热至熔融状态，从而节省了能量、缩短了时间，降低了修复成本；同时，非熔融状态下的工件和修复头在冷却过程中不会像熔融状态下的材料凝固时易产生气孔、热裂纹、夹杂等缺陷，从而能够提升修复部位的力学性能，且由于动态组织演化，包括连续和非连续的动态再结晶机制，缺陷部位的材料具有显著的细化、等轴晶粒组织特征，能够有效避免因强度降低而影响工件使用的情况发生。

技术领域

本发明主要涉及材料修复技术领域，尤其涉及一种摩擦修复方法。

背景技术

大量的用于船舶、航空航天、汽车工业、钢铁制造、国防军工等领域的大型零部件是通过浇铸生产、再经锻造等一系列加工成型的。这种铸锻件在生产加工环节难以避免出现缩孔、砂眼、裂纹等缺陷，且结构件在使用过程中会因腐蚀、磨损、热疲劳等产生严重的表面甚至内部损伤。如因上述缺陷、损伤直接报废工件则会极大地推高成本，因此，需要通过技术手段对工件进行修复。

现有的修复技术包括气体保护焊、激光焊、丝弧增材修复等熔焊方法。这些修复方法均是通过加热熔化材料，在共凝固过程中形成冶金结合。但以上修复方法在凝固过程中容易形成气孔、热裂纹、夹杂等缺陷，并且缺陷附近的晶粒会长大，这会降低工件的力学性能，且这种熔融修复的部分强度低，会影响工件的继续使用。因此，如何在修复过程中以非熔化形式避免热裂纹和高残余应力并通过密集的材料流动形成强冶金结合，从而提升修复质量，成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不产生熔融填料的摩擦修复方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种摩擦修复方法，包括以下步骤：

步骤S1，修整缺陷部位以形成规则的槽/孔；

步骤S2，填补槽/孔；

所述步骤S1具体包括：

步骤S11，探伤，确定工件的缺陷大小、形状和位置；

步骤S12，沿缺陷边缘由工件表面向内部进去除缺陷部位周边部分以形成规则的槽/孔；

所述步骤S2具体包括：

步骤S21，修复头探入槽/孔并旋转移动以使修复头与槽/孔内壁摩擦生热至均呈半流体状；

步骤S22，呈半流体状的修复头填满槽/孔、且与呈半流体状的槽/孔内壁交融形成冶金结合后停止旋转；

步骤S23，移除剩余的修复头，槽/孔内物质冷却固化。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S21具体包括：

步骤S211，向主控器分别输入修复头和工件的熔点值；

步骤S212，主控器控制修复头探入槽/孔并旋转，且在与槽/孔发生挤压的同时沿内壁移动；

步骤S213，获取修复头与工件接触点的温度值并与熔点值进行比较；

步骤S214，当温度值不足修复头与工件中较低的熔点值的50％时，主控器调控修复头提高转速或/和增大压强；

步骤S215，当温度值超过修复头与工件中较高的熔点值的90％时，主控器调控修复头降低转速或/和减小压强。

在所述步骤S2前，还包括清理槽/孔；具体包括去除槽/孔内的残留碎屑、油污和氧化膜中的一项或多项。

在所述步骤S2前，还包括预热；采用物理加热方式升高工件和修复头的温度。