[发明专利]一种基于数据库系统的CMT电弧表面熔覆方法

说明书

本发明提供了一种基于数据库系统的CMT电弧表面熔覆方法，属于金属表面熔覆技术领域，该数据库系统的工作方式为：选用CMT电弧为热源，在待熔覆工件表面进行合金材料快速熔覆，实时监测待熔覆处温度，通过温度‑已熔覆层宽度‑搭接宽度的数据库系统，根据待熔覆处温度自动匹配搭接宽度。本发明通过大量预实验，建立温度‑熔覆层宽度‑搭接宽度最佳匹配的数据库，针对当前表面熔覆工艺的固定搭接宽度出现的前期熔合不良，后期效率低下的问题，采用可变搭接宽度的方式，实现合金高效、无缺陷的快速熔覆。

技术领域

本发明属于计算机数据与机械加工结合技术领域，具体地说，涉及一种基于数据库系统的CMT电弧表面熔覆方法。

背景技术

镍基高温合金由于其优异的耐高温、耐蚀性、抗疲劳以及可焊性广泛应用于宇航、石油和核电等行业。随着轻量化的要求逐渐受到重视，镍基高温合金如GH4169合金，由于其密度大，构件超重导致难以大量投入使用，且该合金Nb元素的含量较高，构件的制造成本高的问题始终无法解决。因此，采用在替代金属，如不锈钢等表面熔覆一层致密的高温合金，可以保证了构件的耐高温和耐蚀性，大幅降低了构件的成本和重量。

目前，用于表面熔覆的热源主要是激光、等离子弧和电弧，激光熔覆设备价格高昂，熔覆效率低，金属粉末成本高，不适合大面积使用；等离子弧的熔覆材料为粉末，同样存在成本高，回收困难的问题；电弧修复技术具有修复效率高、周期短、材料浪费率低、成本低廉、受工件形状尺寸限制小等特点，因此有着极为广阔的前景，但传统的电弧修复技术（如TIG）存在热输入过大，热影响区范围广，熔覆层容易夹钨造成开裂等问题，难以满足使用要求。冷金属过渡(Cold Metal Transfer，CMT)作为一种不产生焊渣，飞溅极小的新型焊接技术，这种技术主要通过控制焊丝的回抽，进而保证了熔滴的过渡方式均为短路过渡，同时改进了电压电流的波形，熔滴过渡时的电流几乎为零，极大地限制了焊接热输入，进而弱化了对界面组织的影响，基于此，CMT在表面快速熔覆领域有很好的应用前景。

目前使用的电弧表面熔覆通常为固定的搭接率和搭接宽度，容易出现在熔覆的前几道次的搭接处由于基板温度低，熔覆金属铺展性差，极易出现熔合不良等缺陷；但随着熔覆过程的进行，基板材料的温度逐渐上升，熔覆金属的润湿性大幅提高，熔宽增加，但是搭接宽度始终不变，因此容易造成局部过热、熔覆金属堆积和熔覆效率低下等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷，提出了一种基于数据库系统的CMT电弧表面熔覆方法，通过建立温度-熔宽-搭接宽度的熔覆数据库，然后根据建立的温度-熔宽-搭接宽度的熔覆数据库，在实际的熔覆过程中选取合适的温度下对应的熔宽和搭接温度进行实际的熔覆操作。本发明通过上述操作实现了在熔覆过程中温度更加适宜，熔覆金属效果更加好，且提高了熔覆的效率。

本发明具体实现内容如下：

本发明提出了一种基于数据库系统的CMT电弧表面熔覆方法，包括以下步骤：

步骤1：建立温度-熔宽-搭接宽度的熔覆数据库；

步骤2：使用建立好的温度-熔宽-搭接宽度的熔覆数据库对基板进行实际的CMT电弧表面熔覆；

所述步骤1的操作具体包括：

步骤1.1：对基板表面进行打磨或者车削加工，将基板表面的污物清理去除；

步骤1.2：使用加热装置将去除表面污物后的基板预热至温度t₁；