一种激光熔覆方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种激光熔覆方法及系统。所述方法包括：获取当前离焦量、光斑焦点和准直气压；以所述光斑焦点为参考点，确定所述当前离焦量的加工点；根据所述当前离焦量确定所述光斑的直径；根据所述准直气压确定粉斑的直径；调节所述准直气压，使得所述粉斑的直径小于所述光的斑直径，确定所述激光熔覆装置处于光粉耦合模式；根据所述光粉耦合模式进行直墙薄壁件的激光熔覆。本发明专利技术所提供一种激光熔覆方法及系统，提高激光熔覆成形件表面的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆方法及系统
本专利技术涉及激光熔覆领域，特别是涉及一种激光熔覆方法及系统。
技术介绍
激光熔覆成形技术是利用高能量密度的激光作为热源熔化基材和金属粉末，经快速冷却后形成熔覆层，并采用逐层堆积法来成形复杂零件的先进制造技术。由于可以无模具、辅具地快速制造全致密金属功能零件，该技术在模具、航空航天和医疗等领域有着广泛应用。表面质量为评估成形件性能的重要指标之一，其大小影响着成形零件的磨损性能和几何尺寸，进而影响零件的使用寿命。其影响因素非常多，如熔池温度过高(过熔)导致的熔池塌陷，熔池温度过低(欠熔)导致的熔道收缩开裂，熔覆层侧表面粘粉，表面波纹度大等，使成形件的表面粗糙度一般较高，即使形状基本达到精度要求，也只能作为近成形件。专利号ZL201010234337.0公开了一种提高成形件表面平整度的方法。包括下述步骤：(1)在熔覆每一层的过程中，先沿着轮廓边沿以第一扫描速度由边向内熔覆1～3道，所述轮廓边沿指成形零件当前成形截面的内、外轮廓封闭环；(2)然后以第二扫描速度，基于光栅式扫描方式对填充区域进行填充式熔覆；其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光熔覆方法，其特征在于，包括：/n获取当前离焦量、光斑焦点和准直气压；所述光斑焦点为光斑中离焦量为0的点；/n以所述光斑焦点为参考点，确定所述当前离焦量的加工点；/n根据所述当前离焦量确定所述光斑的直径；/n根据所述准直气压确定粉斑的直径；/n调节所述准直气压，使得所述粉斑的直径小于所述光的斑直径，确定所述激光熔覆装置处于光粉耦合模式；/n根据所述光粉耦合模式进行直墙薄壁件的激光熔覆。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆方法，其特征在于，包括：
获取当前离焦量、光斑焦点和准直气压；所述光斑焦点为光斑中离焦量为0的点；
以所述光斑焦点为参考点，确定所述当前离焦量的加工点；
根据所述当前离焦量确定所述光斑的直径；
根据所述准直气压确定粉斑的直径；
调节所述准直气压，使得所述粉斑的直径小于所述光的斑直径，确定所述激光熔覆装置处于光粉耦合模式；
根据所述光粉耦合模式进行直墙薄壁件的激光熔覆。


2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆方法，其特征在于，所述根据所述当前离焦量确定所述光斑的直径，具体包括：
利用公式D1＝2(H×tanθ1)+d1确定所述光斑的直径；其中，D为光斑的直径，H为离焦量，θ1为激光聚焦角，d1为激光焦点处光斑直径。


3.根据权利要求1所述的一种激光熔覆方法，其特征在于，所述根据所述准直气压确定粉斑的直径，具体包括：
利用公式D2＝2(L×tanθ2)+d2确定粉斑的直径；其中，D2为粉斑的直径，L为粉管出口到加工面距离，θ2为粉束单侧发散角，d2为粉管内径。


4.根据权利要求1所述的一种激光熔覆方法，其特征在于，所述根据所述光粉耦合模式进行直墙薄壁件的激光熔覆，之前还包括：
设定光内送粉喷头的送粉率。


5.根据权利要求1所述的一种激光熔覆方法，其特征在于，所述根据所述光粉耦合模式进行直墙薄壁件的激光熔覆，具体包括：
设定激光功率和扫描速度；
机器人当前起始点为原点，进行第一道熔覆层的熔覆；
所述第一道熔覆层完成后，关闭激光，回到所述原点；
由CCD相机获取第一层熔覆层熔池的图像，确定所述第一层熔覆层的层高；
所述机器人提升所述第一层熔覆层的层高，开启激光，进行第二道熔覆层的熔覆；返回所述第一道熔覆层完成后，关闭激光，回到所述原点的步骤，直至完成熔覆。


6.一种激光熔覆系统，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取当前离焦量、光斑焦点和准直气压；...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅戈雁，梅有柱，金朝龙，张津超，李刚，蒋伟伟，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32