一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置，包括由导线连接的熔融沉积系统、冲击强化系统和在线监控系统，所述熔融沉积系统包括熔融激光器、光路组件、送粉器、熔融沉积头和立体加工平台，所述熔融激光器发射的激光光束通过所述光路组件导引后穿过所述熔融沉积头至所述立体加工平台上，形成激光光斑；所述冲击强化系统包括冲击强化激光器和导光组件，所述在线监控系统包括通过导线连接的在线监控传感器和信息采集控制系统。本发明专利技术在解决激光熔融沉积过程热应力问题的同时，还能克服复杂曲面零件复合制造难题，此外，由于采用激光冲击调控，将具有高响应、非接触、高可控性等优点。

A compound manufacturing device and method of laser melt deposition and laser shock strengthening

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置及方法
本专利技术属于增材制造领域，尤其涉及一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置及方法。
技术介绍
激光熔融沉积(lasermeltingdeposition，LMD)主要依据“离散-堆积”的技术原理，以合金粉末为原料，将粉末同轴/旁轴送入，通过激光熔化并快速凝固形成沉积制造。通过激光逐点扫描、逐线搭接、逐层熔化凝固堆积，实现三维复杂零件的“近净成形”(增材制造)，具有无模具、短周期、低成本、高柔性、快响应等优点。然而激光熔融沉积工艺物理过程十分复杂，热应力和内部质量(冶金缺陷、晶粒、显微组织)难以有效控制，这一问题极大限制了其在关键及主承力构件中的应用；目前对于激光熔融沉积内应力调控，已有预热缓冷、超声振动、高压辊扎等方法研究，然而预热缓冷仅能在一定程度上缓解热张应力，并且在金属零件尺寸较大材料体系复杂时，不仅对加热设备要求大幅提高，而且长时保温会引起成形组织发生变化，影响成型零件性能，超声振动无法实现零件全区域的有效超声干预，对应力改善效果有限，直接影响了该方法的有效性。高压辊扎虽然能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置，其特征在于：包括由导线连接的熔融沉积系统、冲击强化系统和在线监控系统，/n所述熔融沉积系统包括熔融激光器、光路组件、送粉器、熔融沉积头和立体加工平台，所述熔融沉积头设置在所述立体加工平台的上方，所述熔融激光器发射的激光光束通过所述光路组件导引后穿过所述熔融沉积头至所述立体加工平台上，形成激光光斑；所述送粉器通过管路与所述熔融沉积头连接；/n所述冲击强化系统包括冲击强化激光器和导光组件，所述冲击强化激光器发射冲击强化激光，经所述导光组件导引至熔池后端；/n所述在线监控系统包括通过导线连接的在线监控传感器和信息采集控制系统，所述信息采集控制系统通过导...

【技术特征摘要】
1.一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置，其特征在于：包括由导线连接的熔融沉积系统、冲击强化系统和在线监控系统，
所述熔融沉积系统包括熔融激光器、光路组件、送粉器、熔融沉积头和立体加工平台，所述熔融沉积头设置在所述立体加工平台的上方，所述熔融激光器发射的激光光束通过所述光路组件导引后穿过所述熔融沉积头至所述立体加工平台上，形成激光光斑；所述送粉器通过管路与所述熔融沉积头连接；
所述冲击强化系统包括冲击强化激光器和导光组件，所述冲击强化激光器发射冲击强化激光，经所述导光组件导引至熔池后端；
所述在线监控系统包括通过导线连接的在线监控传感器和信息采集控制系统，所述信息采集控制系统通过导线与所述熔融激光器和所述冲击强化激光器连接。


2.根据权利要求1所述的一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置，其特征在于：还包括保护气体贮存装置，所述保护气体贮存装置通过管路分别与所述送粉器和所述熔融沉积头连接。


3.根据权利要求1所述的一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置，其特征在于：所述在线监控传感器包括高温计、红外相机、高速相机和光电探测器。


4.根据权利要求1所述的一种激光熔融沉积和激光冲击强化复合制造装置，其特征在于：所述熔融激光头贯通设置有三个通道，由内到外分别为激光光束通道、送粉通道和送气通道，所述熔融激光头靠近立体加工平台的部分为锥体。


5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：成星，张百灵，周鑫，王耀湘，高赟，贺一轩，张薇，
申请(专利权)人：西安空天能源动力智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61