一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及了一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统,包括压轧系统和激光系统。其中，压轧系统包括工作台和装夹压辊；两非晶合金装夹于所述工作台和装夹压辊之间；所述装夹压辊通过驱动沿所述工作台的一方向滚转平行移动以压轧两非晶合金形成大块非晶合金；激光系统，其与所述压轧系统联动连接且位于所述压轧系统的上方。本发明专利技术提供的激光辅助压轧大块非晶合金的系统在非晶合金的过冷液相区完成工作时，非晶合金不会晶化，确保了压轧非晶合金前后材料的非晶态，非晶合金的性能不会受到影响，克服了传统的焊接方法带来的材料性能下降的缺点；本发明专利技术还提供一种使用该激光辅助压轧大块非晶合金的系统实现的激光辅助压轧大块非晶合金的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统和方法
本专利技术涉及非晶合金焊接的
，尤其涉及一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统和方法。
技术介绍
非晶合金兼具金属和非晶、固体和液体特性，是颠覆性的新一代高性能金属材料。但非晶合金形成能力不足，很难通过传统的铸造凝固方法大批量地做出大尺寸非晶合金构件并对其进一步进行加工制造成复杂形状的产品使其在实际生产中的运用受到了极大的限制。过冷液相区是衡量非晶合金性能的一重大指标之一。非晶合金在过冷液相区具有超塑性、高扩散性等特点，且当非晶合金温度从过冷液相区降至室温时，非晶态不会发生变化。目前，非晶合金的制造主要通过压铸成型，且尺寸绝大部分均局限于毫米级别。更大尺寸非晶合金的制造主要通过多块非晶合金之间的互联焊接而形成。专利CN201510375044.7公开了一种固-液态连接异种大块非晶合金的方法，分别制备出大块非晶合金锭A和B，然后采用固-液态连接的方法使大块非晶合金A和B在内部带有支架的模具中实现固-液态连接，该方法实现了固-液态下的异种非晶合金原子尺度的冶金结合，但也存在尺寸的限制，形状受限于模具，加工效率较低等缺点。专利CN201510509650.3公开了一种厘米级尺寸的Ce-Ga-Cu-Ni系大块非晶合金的制作方法，该制备方法制得的非晶具有较大的尺寸和近100℃的超塑性成型能力，有助于其在精密零部件和微纳米加工方面的广泛应用，但是该方法依赖于传统的试错法，工艺开发时间长，而且易导致材料性能降低，非晶合金成型能力有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了现有技术的问题，提供了一种克服了传统的焊接方法带来的材料性能下降的缺点的激光辅助压轧大块非晶合金的系统，还提供一种使用该激光辅助压轧大块非晶合金的系统实现的激光辅助压轧大块非晶合金的方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下方案：一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统,包括：压轧系统，其包括工作台和装夹压辊；两非晶合金装夹于所述工作台和装夹压辊之间；所述装夹压辊通过驱动沿所述工作台的一方向滚转平行移动以压轧两非晶合金形成大块非晶合金；激光系统，其与所述压轧系统联动连接且位于所述压轧系统的上方。进一步地，所述激光系统包括激光发生装置和聚焦模组；所述激光发生装置和聚焦模组均位于所述压轧系统的上方。进一步地，所述工作台为以平板铺设或以多根可驱动滚转的辊轴铺设形成的工作台。本专利技术还提供了一种激光辅助压轧大块非晶合金的方法，使用上述的激光辅助压轧大块非晶合金的系统的实现，所述激光辅助压轧大块非晶合金的方法通过将非晶合金A与非晶合金B装夹于压轧系统上，运行压轧系统和激光系统工作，压轧该非晶合金A与非晶合金B形成大块非晶合金。进一步地，所述激光辅助压轧大块非晶合金的方法通过将非晶合金A与非晶合金B装夹于压轧系统上，运行压轧系统和激光系统工作，压轧该非晶合金A与非晶合金B形成大块非晶合金的具体步骤如下：S1.将非晶合金A与非晶合金B装夹于工作台和装夹压辊之间，调整好工件的初始加工位置；S2.根据非晶合金A与非晶合金B的交叉过冷液相区计算所需激光参数并输出激光束；S3.调整激光束入射角度；S4.激光束在非晶合金A与非晶合金B工作接触界面处预热；S5.压轧系统工作，装夹压辊在驱动下沿所述工作台的一方向滚转平行移动，将非晶合金A与非晶合金B压轧成一体；S6.重复步骤S3～S5，完成非晶合金A与非晶合金B的压轧，形成大块非晶合金。进一步地，所述非晶合金A与非晶合金B为具有交叉过冷液相区的同种或异种非晶合金。进一步地，所述装夹压锟与工作台之间的相对距离略小于非晶合金A和非晶合金B的厚度和。进一步地，所述装夹压辊沿X方向滚转平行移动，移动距离为0～20mm；所述装夹压辊的滚转角度为0～360°；所述装夹压辊的滚转速度为0～500rpm。进一步地，所述激光束的波长范围为0.35～10.60μm；所述激光束的脉冲宽度范围为0～200ns；所述激光系统的输出功率为0～100W；所述激光系统的频率范围为2～150kHz；所述激光系统的离焦量为-3～3mm。进一步地，所述激光束的入射角度为0°～90°。与现有的技术相比，本专利技术具有如下优点：1.本专利技术的激光辅助压轧大块非晶合金的系统通过设置压轧系统和激光系统，将需要压轧的非晶合金装夹在压轧系统的工作台和装夹压辊之间，通过压轧系统和激光系统相联动连接，先利用激光系统的激光束实时预热两块非晶合金的工作接触界面，使温度达到两块非晶合金的交叉过冷液相区温度，此时，两块非晶合金具有超塑性、高扩散性等特点，通过压轧系统的驱动机构驱动装夹压辊沿所述工作台的一方向滚转平行移动以压轧两块非晶合金的工作接触界面连接在一起，温度降低，形成整体的非晶合金块，以此类推，完成大块非晶合金的压轧工作。该激光辅助压轧大块非晶合金的系统在非晶合金的过冷液相区完成工作时，非晶合金不会晶化，确保了压轧非晶合金前后材料的非晶态，非晶合金的性能不会受到影响，克服了传统的焊接方法带来的材料性能下降的缺点。2.本专利技术的激光辅助压轧大块非晶合金的系统通过激光系统的激光束进行预热，升温快，工作效率高。3.本专利技术的激光辅助压轧大块非晶合金的系统灵活性高，且工艺简单。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。图1是本专利技术的激光辅助压轧大块非晶合金的系统压轧形成大块非晶合金的实施例1的结构示意图。图2是本专利技术的激光辅助压轧大块非晶合金的系统压轧形成大块非晶合金的实施例2的结构示意图。图3是本专利技术的激光辅助压轧大块非晶合金的系统压轧形成大块非晶合金的实施例3的结构示意图。图中包括：压轧系统1、工作台11、平板121、辊轴122、装夹压辊12、激光系统2、激光发生装置21、聚焦模组22、非晶合金A3、非晶合金B4。具体实施方式结合以下实施例对本申请作进一步描述。一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统,包括压轧系统1和激光系统2。其中，压轧系统1、包括工作台11和装夹压辊12。其中，两非晶合金装夹于所述工作台11和装夹压辊12之间；所述装夹压辊12通过驱动沿所述工作台11的一方向滚转平行移动以压轧两非晶合金形成大块非晶合金；具体的，装夹压辊12是通过压轧系统1的驱动机构驱动。该驱动机构可以为电机和与该电机的输出轴连接的传动机构。激光系统2与所述压轧系统1联动连接且位于所述压轧系统1的上方。通过激光系统2的激光束对装夹在工作台11和装夹压辊12的非晶合金进行预热，升温快，工作效率高。由于激光系统2与压轧系统1具有联动性，在激光系统2的激光束预热后，同时，压轧系统1立即开始工作，压轧系统1的压轧工艺可以促使两非晶合金之间的相互挤压、流动，可以有效的实现两非晶合金之间的粘合连接。因此，激光辅助压轧大块非晶合金的系统通过设置压轧系统1和激光系统2，将需要压轧的非晶合金装夹在压轧系统1的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统,其特征在于，包括：/n压轧系统，其包括工作台和装夹压辊；两非晶合金装夹于所述工作台和装夹压辊之间；所述装夹压辊通过驱动沿所述工作台的一方向滚转平行移动以压轧两非晶合金形成大块非晶合金；/n激光系统，其与所述压轧系统联动连接且位于所述压轧系统的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光辅助压轧大块非晶合金的系统,其特征在于，包括：
压轧系统，其包括工作台和装夹压辊；两非晶合金装夹于所述工作台和装夹压辊之间；所述装夹压辊通过驱动沿所述工作台的一方向滚转平行移动以压轧两非晶合金形成大块非晶合金；
激光系统，其与所述压轧系统联动连接且位于所述压轧系统的上方。


2.根据权利要求1所述的激光辅助压轧大块非晶合金的系统，其特征在于，所述激光系统包括激光发生装置和聚焦模组；所述激光发生装置和聚焦模组均位于所述压轧系统的上方。


3.根据权利要求1所述的激光辅助压轧大块非晶合金的系统，其特征在于，所述工作台为以平板铺设或以多根可驱动滚转的辊轴铺设形成的工作台。


4.一种激光辅助压轧大块非晶合金的方法，其特征在于，使用权利要求1至3任意一项的激光辅助压轧大块非晶合金的系统的实现，所述激光辅助压轧大块非晶合金的方法通过将非晶合金A与非晶合金B装夹于压轧系统上，运行压轧系统和激光系统工作，压轧该非晶合金A与非晶合金B形成大块非晶合金。


5.根据权利要求4所述的激光辅助压轧大块非晶合金的方法，其特征在于，所述激光辅助压轧大块非晶合金的方法通过将非晶合金A与非晶合金B装夹于压轧系统上，运行压轧系统和激光系统工作，压轧该非晶合金A与非晶合金B形成大块非晶合金的具体步骤如下：
S1.将非晶合金A与非晶合金B装夹于工作台和装夹压辊之间，调整好工件的初始加工位置；
S2.根据非晶合金A与非晶合金B...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成勇，唐梓敏，杨琮，郑李娟，杜策之，丁峰，陈伟专，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44