本实用新型专利技术提供了一种适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置，保护气体供应装置通过两个管道分别与封闭的壳体密封连接，两个管道均设有阀门；其中一个管道用于向壳体提供保护气体，另一管道在壳体内的一端连接吹气环；壳体内底面设有可升降样品台；壳体顶面设有激光透过视窗；真空泵和压力表分别与壳体连接，壳体外侧排气管道上设有放气阀。在进行激光熔覆成形，特别是难熔元素高熵合金涂层的激光熔覆成形时，采用本实用新型专利技术的气氛保护装置能够有效避免难熔元素在高温下由于保护气体不足而氧化的情况，极大提高激光熔覆所得材料的性能指标，并能够减少保护气体的用量。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置
本技术涉及一种适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置。
技术介绍
目前，难熔元素高熵合金的成形技术主要采用电弧熔炼法，受铸腔和模具限制，难以制备大尺寸、复杂结构的构件。此外，难熔元素高熵合金作为块材使用成本高，一定程度上限制了难熔元素高熵合金的广泛应用。采用表面技术制备难熔元素高熵合金涂层可为解决这一问题提供思路。激光熔覆技术可在基体材料表面形成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能，对基体材料热影响小，熔覆层厚度范围大，工艺过程易于实现自动化，是制备难熔元素高熵合金涂覆层的有效成形方法。难熔元素Nb、Mo、Ta、W等在高温下非常容易氧化，高温成形过程中的氧含量的控制和气氛保护对材料的性能具有十分重要的影响。目前，激光熔覆成形中采用的气氛保护方法多为同轴或者旁轴吹送惰性气体，惰性气体保护效果不佳，成形过程中易发生氧化，从而使熔覆层成形质量差，力学性能、抗腐蚀和耐磨等性能不佳。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供一种针对现有技术中高熵合金激光熔覆成形中惰性气体保护效果欠佳的情况，提供一种激光熔覆成形过程使用的气氛保护装置，以最大程度避免生成材料过程中由于保护气体不足而导致材料易氧化的问题。(二)技术方案为解决上述技术问题，本技术提供一种适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置，该气氛保护装置中，保护气体供应装置通过两个管道分别与封闭的壳体密封连接，两个管道均设有阀门；其中一个管道用于向壳体提供保护气体，另一管道在壳体内的一端连接吹气环；壳体内底面设有可升降样品台；壳体顶面设有激光透过视窗；真空泵和压力表分别与壳体连接，壳体外侧排气管道上设有壳体放气阀。所述保护气体供应装置可串联连接多个保护气体供应装置。进一步地，所述多个保护气体供应装置可供应相同或不同的保护气体。所述保护气体为氩气、氮气、氨气。本技术的气氛保护装置中，吹气环(9)面向可升降样品台的一面设有多个均匀分布的排气通孔。当打开吹气环进气阀后，吹气环通过排气通孔斜向下吹气，以防止熔覆过程中熔体飞溅对激光透过视窗造成污染。激光透过视窗的材质为激光透过率95％以上的石英玻璃。壳体(11)的材质为不锈钢。压力表(7)可显示正负压力。技术的气氛保护装置可抽真空至10Pa以下，可为熔覆实验提供保护气氛环境。使用本技术的气氛保护装置进行激光熔覆成形时，先将试样放入气氛保护装置内的可升降样品台上，用真空泵抽真空至10Pa以下，打开壳体进气阀，再充入高纯保护气体至常压；关闭壳体进气阀，打开吹气环进气阀，吹气环开始斜向下吹气，以保护激光透过视窗；设置好熔覆路径，开启激光器电源，启动激光器，开始熔覆；熔覆结束后，先关闭激光器和吹气环阀门，待样品完全冷却后再打开气氛保护装置。过程中随时观察气氛保护装置的压力表，当由于吹气环充入氩气使气氛保护装置的其他压力超过0.1MPa时，开启壳体放气阀，使压力回落至常压；重复上述过程，始终使气氛保护装置内部的气压维持在0.1MPa以下。(三)有益效果本技术提供的气氛保护装置结构简单，安装方便，工业实用性强，能够有效避免难熔元素在高温下由于保护气体不足而氧化的情况，极大提高激光熔覆层成形质量和性能，并能够减少保护气体的用量，降低了成本，提高了生产效率。附图说明图1为本技术适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置的结构示意图。图中1、2、3分别为装有氩气、氮气、氨气的保护气体供应装置，4为壳体进气阀，5为可升降样品台，6为真空泵，7为压力表，8为壳体放气阀，9为吹气环，10为激光透过视窗，11为壳体，12为吹气环进气阀，13为真空泵与壳体连接的管道阀门。图2为本技术中吹气环9的底面示意图，14为通孔。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1本技术提供一种适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置，其结构示意图如图1所示，保护气体供应装置1、2、3通过两个管道分别与封闭的壳体11密封连接，两个管道均设有阀门，4为壳体进气阀，12为吹气环进气阀；其中一个管道用于向壳体提供保护气体，另一管道在壳体内的一端连接吹气环9；壳体内底面设有可升降样品台5；壳体顶面设有激光透过视窗10；真空泵6和压力表7分别与壳体11连接，壳体外侧排气管道上设有壳体放气阀8。吹气环(9)面向可升降样品台的一面设有8个均匀分布的排气通孔。当打开吹气环进气阀后，吹气环通过排气通孔斜向下吹气，以防止熔覆过程中熔体飞溅对激光透过视窗造成污染。本技术的使用过程如下：进行激光熔覆成形时，先将试样放入气氛保护装置内的可升降样品台5上，用真空泵6抽真空至10Pa以下，打开壳体进气阀4，再充入高纯保护气体至常压；关闭壳体进气阀4，打开吹气环进气阀12，吹气环9的通孔14开始斜向下吹气，以保护激光透过视窗10；设置好熔覆路径，开启激光器电源，启动激光器，开始熔覆；熔覆结束后，先关闭激光器和吹气环阀门12，待样品完全冷却后再打开气氛保护装置。过程中随时观察气氛保护装置的压力表7，当由于吹气环充入氩气使气氛保护装置的其他压力超过0.1MPa时，开启壳体放气阀8，使压力回落至常压；重复上述过程，始终使气氛保护装置内部的气压维持在0.1MPa以下。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置，其特征在于，保护气体供应装置(1)通过两个管道分别与封闭的壳体(11)密封连接，两个管道均设有阀门；其中一个管道用于向壳体提供保护气体，另一管道在壳体内的一端连接吹气环(9)；壳体内底面设有可升降样品台(5)；壳体顶面设有激光透过视窗(10)；真空泵(6)和压力表(7)分别与壳体(11)连接，壳体外侧排气管道上设有壳体放气阀(8)。
【技术特征摘要】
1.一种适用于激光熔覆成形技术的气氛保护装置，其特征在于，保护气体供应装置(1)通过两个管道分别与封闭的壳体(11)密封连接，两个管道均设有阀门；其中一个管道用于向壳体提供保护气体，另一管道在壳体内的一端连接吹气环(9)；壳体内底面设有可升降样品台(5)；壳体顶面设有激光透过视窗(10)；真空泵(6)和压力表(7)分别与壳体(11)连接，壳体外侧排气管道上设有壳体放气阀(8)。2.根据权利要求1所述的气氛保护装置，其特征在于，所述保护气体供应装置(1)可串联连接多个保护气体供应装置。3.根据权利要求2所述的气氛保护装置，其特征在于，所述多...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁秀兵，仝永刚，陈永雄，胡振峰，漆陪部，张志彬，柳建，周志丹，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：新型
国别省市：北京,11
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