[发明专利]一种水下电弧增材修复方法

权利要求书

1.一种水下电弧增材修复方法，其特征在于，包括：

（1）对待修复部位进行三维扫描成像，建立需切除区域的几何区域模型，按照该模型规划水下切割路径；

（2）按照规划好的水下切割路径切除待修复部位的损坏区域；

（3）将工件切割后的三维模型与原始三维模型对比，建立水下增材待修复部位的三维模型；

（4）将增材待修复部位的三维模型进行分层切片来确定水下增材制造路径；

（5）按照规划好的水下增材制造路径，对工件进行分层增材修复；

（6）增材修复完成后，按照规划好的水下增材制造路径进行增材防护；

对于工件的贯穿类损坏增材修复时，在贯穿破坏部位后方设置支撑架来支撑焊接基板，在基板上进行增材修复；所述的支撑架包括支撑臂、支撑板、压块；支撑臂的一端设有下沉式平台，下沉式平台的端部通过销轴与支撑板连接；支撑板与下沉式平台连接处设有限位板；支撑板能够沿销轴旋转打开或者闭合，并且在限位板的限位作用下，最大打开程度呈90度；在下沉式平台上设有凹槽，凹槽内设有压块，压块的高度突出于凹槽的表面；压块与电动伸缩装置连接，在电动伸缩装置的带动下，压块能够在凹槽内沿其长轴移动；在支撑板与压块对应的位置也开设有凹槽。

2.根据权利要求1所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，所述的水下增材制造路径规划包括水下增材修复路径和水下增材防护路径。

3.根据权利要求1所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，增材修复采用水下湿法自保护药芯焊丝，外皮由低碳钢钢带卷成，低碳钢钢带化学成分（wt.%）为：C：0.05-0.3%，Mn：0.4-0.8%，S：≤0.015%，P：≤0.015%。

4.根据权利要求3所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，药芯的化学成分（wt.%）为：金红石35-50%，纤维素3-8%，大理石15-30%，锰粉5-10%，硅铁3-8%，云母15-30%，铝粉3-8%，镍粉2-6%，硼铁0.5-5%。

5.根据权利要求1所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，修复后的防护采用水下湿法自保护耐蚀药芯焊丝，焊丝的外皮由N6镍带卷成，N6镍带化学成分（wt.%）为：Ni+Co≥99.5%，Cu≤0.06%，Fe≤0.10%，Mn≤0.05%，C≤0.10%，Si≤0.10%，S≤0.005%。

6.根据权利要求5所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，药芯的化学成分（wt.%）为：氟化物40%-50%，铝粉5%-13%，镁粉7%-14%，碳酸钙7%-14%，铬10-20%，钛5%-14%，锰铁4%-12%，硼铁2%-5%。

7.根据权利要求1-6任一项所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，水下切割时，采用水下湿式电弧切割药芯割丝，所述割丝由药芯和外层钢带组成，所述药芯按质量百分比包括：石灰石为8～22％，聚四氟乙烯为5～8％，铝镁合金粉为12～22％，氧化铈为0.1％～1.7％，其余为生石膏；其中所述生石膏与铝镁合金粉的质量之比为2～4︰1；所述铝镁合金粉中，铝粉占50～70%，镁粉占30～50%。

8.根据权利要求7所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，所述外层钢带的材质为低碳钢，厚度为0.4mm。

9.根据权利要求8所述的水下电弧增材修复方法，其特征在于，在步骤（1）、（5）、（6）操作之前，先用高压水枪对工件待修复部位表面进行清理；高压水流中含有SiO₂磨料，粒径0.1-0.5mm；水流压力为10-100MPa。