The utility model relates to a laser cladding device is used to convert the incident beam on the substrate conversion to cladding by cladding materials, the laser cladding device includes a support frame and a set of diffusion mirror and reflection focusing components in conical reflection on the support of the, the conical diffuser reflection mirror the circumferential direction of the incident beam reflection beam along the conical reflecting diffusion mirror to form the reflected beam; the reflection focusing assembly includes a reflective focusing surface and reflection surface; the reflection focusing surface receiving portion of the reflected beam is reflected to form a focused beam, to the substrate to form a focused beam, to melt in the focus in the spot of cladding materials, and the formation of molten pool on the substrate; the reflecting surface receiving portion of the reflected beam and reflected beam beam to preheat preheat, located above the melting substrate Preheat the material and / or preheat the beam to preheat and cool the substrate.
【技术实现步骤摘要】
激光熔覆装置
本技术涉及一种激光熔覆装置,属于激光增材制造领域。
技术介绍
在先进激光加工成形制造技术中,有一个关键技术,即将激光和被熔材料同步传输至加工成形位置,并使金属材料连续、准确、均匀地投入到加工面上按预定轨迹作扫描运动的聚焦光斑内,实现光料精确耦合。材料在光束内进行光能与热能的转换,瞬间熔化并形成熔池,完成材料的快速熔化凝固的冶金过程。在现有技术中,由于激光熔覆的骤冷骤热作用会使加工材料产生大的过热和过冷度,容易引起熔层的开裂。为了解决上述问题,引入预热冷缓技术,基体的预热和熔覆后缓冷可有效降低温度梯度,释放残余热应力。现预热缓冷技术较多采用电磁感应、电阻加热等外部热源的方法,对加工件基体进行整体加热,加热温度一般为200—600℃,整体加热有一定的效果,但在大件的修复或3D成形时,加工点的位置变化会造成离加热区的距离变化,从而带来预热缓冷温度的变化,另附加装置也显累赘。为了避免上述影响,方法之一是直接采用低密度激光束在熔池前方和后方进行局部随动预热和缓冷,此方法不需采用其他热源及装置。如,美国专利申请第US2009/0283501A1号提出了使用一台激光器输入高密度小圆形光束进行熔覆,另一台激光器输入同轴的低密度大圆形光束进行对粉末进行预热缓冷;中国专利申请第CN201380036006.8号提出了对丝材进行熔覆和预热缓冷,该中国专利申请公开了如下内容系统包括高强度能量源和送进器系统,所述高强度能量源被配置来加热至少一个工件以创建熔池,所述送进器系统包括被配置来将消耗品送进到熔池的焊丝送进器。系统还包括感应系统,所述感应系统接收消耗并且在一段消 ...
【技术保护点】
一种激光熔覆装置,用以将该入射光束转换以在基材上熔覆被熔覆材料,其特征在于,所述激光熔覆装置包括支撑架及设置在所述支撑架上的锥形反射扩散镜和反射聚焦组件,所述锥形反射扩散镜将入射光束扩束并沿该锥形反射扩散镜的圆周方向上反射以形成反射光束;所述反射聚焦组件包括反射聚焦面和反射面;所述反射聚焦面接收部分所述反射光束再反射形成聚焦光束,至基材上形成聚焦光斑,以熔化位于所述聚焦光斑内的被熔覆材料,进而在所述基材上形成熔池;所述反射面接收部分所述反射光束再反射形成预热光束,所述预热光束对位于所述基材上方的被熔覆材料预热,和/或所述预热光束对所述基材进行预热和缓冷。
【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆装置,用以将该入射光束转换以在基材上熔覆被熔覆材料,其特征在于,所述激光熔覆装置包括支撑架及设置在所述支撑架上的锥形反射扩散镜和反射聚焦组件,所述锥形反射扩散镜将入射光束扩束并沿该锥形反射扩散镜的圆周方向上反射以形成反射光束;所述反射聚焦组件包括反射聚焦面和反射面;所述反射聚焦面接收部分所述反射光束再反射形成聚焦光束,至基材上形成聚焦光斑,以熔化位于所述聚焦光斑内的被熔覆材料,进而在所述基材上形成熔池;所述反射面接收部分所述反射光束再反射形成预热光束,所述预热光束对位于所述基材上方的被熔覆材料预热,和/或所述预热光束对所述基材进行预热和缓冷。2.如权利要求1所述的激光熔覆装置,其特征在于,所述反射聚焦面和反射面沿所述锥形反射扩散镜的高度方向上上下排布。3.如权利要求2所述的激光熔覆装置,其特征在于,所述反射聚焦面呈喇叭口。4.如权利要求3所述的激光熔覆装置,其特征在于,所述反射面呈喇叭口。5.如权利要求4所述的激光熔覆装置,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吉绍山,吴捷,石拓,傅戈雁,石世宏,刘凡,鲁键,
申请(专利权)人:苏州大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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