[发明专利]一种狭小深腔金属工件缺陷修复装置和修复方法

说明书

本发明公开了一种狭小深腔金属工件缺陷修复装置和修复方法，所述装置包括电火花堆焊修复机、水冷式超声波焊枪、焊材，所述水冷式超声波焊枪与电火花堆焊修复机电性连接，所述焊材与水冷式超声波焊枪电性连接。所述修复方法为：利用焊材的前端与金属工件缺陷部位的超声波震动接触，让电火花堆焊修复机提供的直流脉冲电能实现高频次的超声火花放电，在工件缺陷表面形成高致密度和高平整度的焊接修复层。本发明通过超声波震动原理与电火花堆焊修复机的创新性结合，解决了修复狭小深腔金属内表面缺陷时，现有焊枪、焊炬不能进入的难题，而且操作简便，可以实现有效的修复焊接。

技术领域

本发明涉及金属表面缺陷修复再制造领域，具体涉及一种狭小深腔金属工件缺陷修复装置和修复方法。

背景技术

铸造、机械加工是目前金属成型的主要方式，在金属铸造成型中铸造件易在凝固时产生气孔、缩孔、砂孔等铸造缺陷。在金属机械加工过程中因刀具损坏或粘料，亦会对工件表面造成缺陷和损伤。

金属工件外表面和尺寸较大的内表面的缺陷修复一般采用氩弧冷焊和旋转火花放电的方式来实现。但对于狭小深腔金属内表面缺陷，现有焊枪、焊炬不能进入，或者操作不可控，很难实现有效的修复焊接；此外，现有装置和方法在狭小深腔缺陷部位操作，很难得到致密、平整的焊点，导致此类缺陷无法修复。因此，急需寻找一种装置和方法来解决狭小深腔金属工件缺陷的修复。

发明内容

本发明的目的在于解决金属工件狭小深腔部位的缺陷修复，提供一种在狭小深腔金属工件缺陷部位操作简单，可获得致密度、平整度极高的焊点的超声震动火花放电修复装置和修复方法。

一种狭小深腔金属工件缺陷修复装置，包括电火花堆焊修复机、水冷式超声波焊枪、焊材，所述水冷式超声波焊枪与电火花堆焊修复机电性连接，所述焊材与水冷式超声波焊枪电性连接，所述水冷式超声波焊枪带动焊材进行超声波震动，所述焊材的前端与金属工件的缺陷部位接触，金属工件与所述电火花堆焊修复机电性连接，电火花堆焊修复机提供的直流脉冲电能通过焊材与工件的超声波震动接触实现高频次的超声火花放电，在工件缺陷表面形成高致密度和高平整度的焊接修复层。

上述的狭小深腔金属工件缺陷修复装置，焊材的震动方式为沿水冷式超声波焊枪轴向进行的超声往复震动，震动频次最高可达每秒40000次。

上述的狭小深腔金属工件缺陷修复装置，焊材与金属工件接触的前端可弯曲，弯曲角度为0-135°，优选的处于0-90°之间。

上述的狭小深腔金属工件缺陷修复装置，用于修复缺陷类型为狭小深腔缺陷的金属工件，所述金属工件的腔体口径小于40mm，缺陷位置距离入口处50mm以上。

上述的狭小深腔金属工件缺陷修复装置，根据焊材弯曲角度的不同，可修复狭小深腔底部缺陷或狭小深腔边角缺陷或狭小深腔侧壁缺陷。

一种狭小深腔金属工件缺陷修复方法，包括如下步骤：

步骤一：将金属工件和水冷式超声波焊枪均与电火花堆焊修复机进行可靠的电性连接；

步骤二：根据工件的材质类型选择对应的焊材，如工件为铜、铝、铁材质，则选择对应的铜、铝、铁焊材，并根据缺陷大小选择合适的焊材直径；

步骤三：根据工件缺陷的所处位置，选择适合的焊材长度和焊材前端弯曲角度；

步骤四：将焊材与水冷式超声波焊枪进行可靠的电性连接；

步骤五：设置电火花堆焊修复机的参数，熔焊速度为1-100，熔焊密度为30-500HZ，熔焊加速为1-100％，启动电火花堆焊修复机和水冷式超声波焊枪，让焊材的前端与工件的缺陷部位接触，开始修补；

步骤六：对修补后的焊点进行抛光打磨处理。