一种钛合金熔覆设备及方法技术

本发明专利技术涉及钛合金技术领域，尤其涉及一种钛合金熔覆设备及方法。包括：熔覆腔，密闭的腔体；工件台，设置在所述熔覆腔中，用于固定工件；电子束发射装置，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述工件发射电子束以在所述工件表面形成电子束光斑；送粉器，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述电子束光斑送出钛合金粉末；抽真空装置，与所述熔覆腔连通，用于将所述熔覆腔抽至真空状态。上述技术方案中，工件置于真空状态的所述熔覆腔中进行电子束熔覆，与氧气隔绝。避免了钛合金粉末在高温熔融状态下被氧化而导致熔覆失败的问题，提高了钛合金熔覆的成品率。

A kind of titanium alloy cladding equipment and method

The invention relates to the titanium alloy technical field, in particular to a titanium alloy cladding equipment and method. Including: a cladding cavity, an airtight cavity; a worktable set in the cladding cavity to fix the workpiece; an electron beam launching device, set in the cladding cavity, used to emit an electron beam toward the workpiece to form an electron beam spot on the surface of the workpiece; a powder feeder, set in the cladding cavity, for orientation. The electron beam spot is sent out of the titanium alloy powder, and the vacuum device is communicated with the cladding cavity, and is used for pumping the cladding cavity to the vacuum state. In the above technical proposal, the workpiece is placed in the cladding chamber in the vacuum state for electron beam cladding and is isolated from oxygen. The problem of cladding failure caused by oxidation of titanium alloy powder under high temperature melting condition is avoided, and the yield of titanium alloy cladding is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金熔覆设备及方法
本专利技术涉及钛合金
，尤其涉及一种钛合金熔覆设备及方法。
技术介绍
申请公布号CN105937035A，申请公布日2016年9月14日的专利技术专利申请公开了一种用于钛合金的激光熔覆方法，以提供一种具有低开裂敏感性熔覆涂层的钛合金。该熔覆过程中，需要将含有预置涂层的钛合金基地加热至100-800摄氏度，保温10~30min后，在温度不变的情况下进行激光熔覆。但是，钛合金在400摄氏度的环境中，遇到氧气会被氧化。使得采用该方法进行钛合金激光熔覆的成品率较低。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，本专利技术提供一种钛合金熔覆设备，其特征在于，包括：熔覆腔，密闭的腔体；工件台，设置在所述熔覆腔中，用于固定工件；电子束发射装置，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述工件发射电子束以在所述工件表面形成电子束光斑；送粉器，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述电子束光斑送出钛合金粉末；抽真空装置，与所述熔覆腔连通，用于将所述熔覆腔抽至真空状态。上述技术方案中，工件置于真空状态的所述熔覆腔中进行电子束熔覆，与氧气隔绝。避免了钛合金粉末在高温熔融状态下被氧化而导致熔覆失败的问题，提高了钛合金熔覆的成品率。作为优选，所述送粉器为重力送粉器，并且设置在所述工件的正上方；所述电子束发射装置，在所述工件的一侧，倾斜地射出所述电子束。作为优选，所述工件台，设有工件夹具；所述工件夹具能够相对所述电子束发射装置移动。本专利技术还提供一种钛合金熔覆方法，其特征在于，包括：步骤S1，将工件置于真空环境中；步骤S2，在工件表面产生电子束光斑；步骤S3，将钛合金粉末送至所述电子束光斑所在位置处，使得所述钛合金粉末熔覆在所述工件表面。上述技术方案中，采用电子束在真空环境中进行焊接，避免了钛合金在高温条件下遇到氧气被氧化，大大提高了钛合金熔覆的成品率。并且简化了钛合金熔覆的工艺流程。作为优选，所述步骤S1中：将所述工件置于熔覆腔中并且将所述熔覆腔抽至真空状态。作为优选，在所述步骤S3之后还包括：步骤S4，将所述工件在所述熔覆腔静置10min-20min。利用电子束在熔覆腔中产生的余温进行保温，使得熔覆在所述工件表面的钛合金层稳定。作为优选，所述步骤S3中，将钛合金粉末送至所述电子束光斑所在位置处末的同时移动工件，使得所述钛合金粉末熔覆在所述工件的所有待熔覆表面。所述电子束光斑和所述钛合金粉末的位置固定，仅移动所述工件来实现对所述工件所有需要熔覆钛合金的表面熔覆钛合金，避免了多个物件同时移动带来的定位误差，实现结构简单。作为优选，所述步骤S3中，所述钛合金粉末由重力送粉器送至所述电子束光斑位置处。作为优选，所述电子束光斑为矩形光斑。作为优选，所述电子束光斑为1mm*20mm的矩形光斑。附图说明附图1为本专利技术实施例一的钛合金熔覆设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的实施方式进行详细描述。本具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都收到专利法的保护。实施例一如图1所示为一种钛合金熔覆设备，包括：熔覆腔1，密闭的腔体。具体的，熔覆腔1包括腔体门11、抽真空口12、保温层13，腔体门11设有密封条，使得腔体门11关闭以后整个腔体内能够形成密闭空间。抽真空口12处安装有阀门121，熔覆腔1通过抽真空口12连接至抽真空装置5。阀门121开启时，熔覆腔1内部能够与抽真空装置5连通，使得抽真空装置5能够将熔覆腔1内的空气排出；也可以使得真空状态的熔覆腔1内部与抽真空装置5相通，并且能够通过抽真空装置5与外部大气相通，使得腔体门11可开启。熔覆腔1内设有工件台2、电子束发射装置3以及送粉器4。工件台2通过转轴21安装在熔覆腔1的内侧壁上，使得工件台2整体能够以转轴21为轴转动。工件台2上还安装有用于固定工件6的工件夹具22。工件夹具22通过滑轨23安装在工件台2上，使得所述工件夹具22可以在伸缩气缸（图中未示出）的驱动下，沿着滑轨23移动。工件台2实现方式并不局限于本实施例所描述的这一种，任何能够实现工件可移动/转动的工件台2的实现方式都应该在本专利技术的保护范围之内。电子束发射装置3，用于朝向安装在工件台2上的工件6发射电子束31，以在工件3的待熔覆钛合金的表面形成电子束光斑。送粉器4，用于朝向工件3表面电子束光斑位置处送出钛合金粉末41。本实施例中，送粉器4为设置在工件3正上方的重力送粉器，其底部设有送粉口，送粉口开启的情况下，送粉器4中的钛合金粉末能够在重力作用下经过送粉口掉落覆盖在正下方的工件表面。电子束发射装置3设置在工件的一侧，当电子束发射装置3开启时，能够倾斜的射出电子束31，使得电子束31在工件表面形成电子束光斑。避免了电子束发射装置3和送粉器4相互干涉。优选的，电子束反射装置3发射出的电子束在工件表面形成1mm*20mm的矩形光斑。基于上述电子束发射装置的钛合金熔覆方法包括：步骤S1，将工件置于真空环境中。打开熔覆腔1的腔体门，将工件6通过工件夹具22安装在工件台上。并且使得工件6位于送粉器4的正下方，并且待熔覆的表面朝向送粉器。关闭腔体门11，使得熔覆腔1密闭。开启抽真空装置5，将熔覆腔1抽至符合电子束工作条件的真空状态。步骤S2，在工件表面产生电子束光斑。开启电子束发射装置3，电子束发射装置3在工件6的一侧倾斜射出电子束，并且在工件6待熔覆钛合金的表面形成一矩形的电子束光斑，本实施例中该矩形电子束光斑大约为1mm*20mm。步骤S3，送粉器4的送粉口打开，钛合金粉末41在重力作用落在正下方的工件表面的电子束光斑所在位置处，使得所述钛合金粉末熔覆在所述工件表面。同时移动工件6，使得所述钛合金粉末熔覆在所述工件的所有待熔覆表面。如果工件6具有待熔覆圆形表面，则工件台2整体转动，使得在工件的整个圆周表面均熔覆上钛合金。如果工件6的待熔覆表面为平行，则可以仅移动工件夹具，使得工件的整个待熔覆表面熔覆上钛合金。具有复杂外形的待熔覆表面的工件，可以根据需要调整移动策略或者工件台的结构，以使得工件的所有待熔覆表面都熔覆上钛合金。步骤S4，关闭电子束发射装置和送粉器，将所述工件在所述熔覆腔静置10min-20min。利用熔覆腔中的余温使得钛合金熔覆层在工件表面固定。虽然结合附图描述了本专利技术的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金熔覆设备，其特征在于，包括：熔覆腔，密闭的腔体；工件台，设置在所述熔覆腔中，用于固定工件；电子束发射装置，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述工件发射电子束以在所述工件表面形成电子束光斑；送粉器，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述电子束光斑送出钛合金粉末；抽真空装置，与所述熔覆腔连通，用于将所述熔覆腔抽至真空状态。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金熔覆设备，其特征在于，包括：熔覆腔，密闭的腔体；工件台，设置在所述熔覆腔中，用于固定工件；电子束发射装置，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述工件发射电子束以在所述工件表面形成电子束光斑；送粉器，设置在所述熔覆腔中，用于朝向所述电子束光斑送出钛合金粉末；抽真空装置，与所述熔覆腔连通，用于将所述熔覆腔抽至真空状态。2.根据权利要求1所述的一种钛合金熔覆设备，其特征在于：所述送粉器为重力送粉器，并且设置在所述工件的正上方；所述电子束发射装置，在所述工件的一侧，倾斜地射出所述电子束。3.根据权利要求2所述的一种钛合金熔覆设置，其特征在于：所述工件台，设有工件夹具；所述工件夹具能够相对所述电子束发射装置移动。4.一种钛合金熔覆方法，其特征在于，包括：步骤S1，将工件置于真空环境中；步骤S2，在工件表面产生电子束光斑；步骤S3，将钛合金粉末送至所述电子束光斑所在位置处，使得所述钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炜，蔡道叶，
申请(专利权)人：浙江镭弘激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33