本发明专利技术公开了一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置及方法，属于表面工程技术领域，解决了纳米熔覆涂层在制备过程中纳米粉末不易附着、熔覆层不够致密、预置涂层易脱落的问题；为纳米涂层制备以及纳米涂层加工提供行之有效的解决方案。其结构包括超声波枪、红外线测距模块、机械振动平台等，本发明专利技术具有以下有益效果：在激光熔覆开始前在基体上预制一层粉末层，并利用超声波枪、机械震动平台将粉末均匀铺在基体上，并利用红外测距模块检测粉末层厚度，后利用加热轧辊压实粉末层，激光熔覆过程中利用磁场、超声波枪细化熔覆层晶体以及熔覆层应力，为激光熔覆预置复合纳米涂层提供行之有效的解决方法。有效的解决方法。有效的解决方法。
【技术实现步骤摘要】
一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置及方法
[0001]本专利技术属于激光熔覆熔池温度监测领域，特别涉及一种多层复合纳米 涂层的激光熔覆装置及方法。
技术介绍
[0002]激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术，在基体表面上熔覆材料，经 激光辐照使之和基体表面薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与 基体材料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、抗氧化及电器特性等的工艺方法。将其应用于纳米结构涂层制 备，有利于目前纳米结构涂层制备，纳米颗粒的弥散强化机制也可使熔覆层 具有优异的强韧性从而解决激光熔覆层易开裂的问题。加入纳米粉末后涂层 性能有显著的提高，但纳米粉末容易团聚，且往往是硬团聚体，因而使得纳 米粉末的优异特性不复存在，实际实用效果较差。且纳米粉末材料本身比较 疏松，激光熔覆过程中容易产生孔洞。激光熔覆过程中还存在纳米粉末易气 化、飞溅等问题。这些因素的综合作用使得激光熔覆纯纳米粉末所制备的纳 米结构涂层还达不到预期的效果。
[0003]为了解决上述现有技术问题的不足，本专利技术因此提供一种多层复合纳米 涂层的激光熔覆装置及方法，解决了纳米熔覆涂层在制备过程中纳米粉末 不易附着、熔覆层不够致密、预置涂层易脱落的问题；为纳米涂层制备以 及纳米涂层加工提供行之有效的解决方案。其结构包括超声波枪、红外线 测距模块、机械振动平台等，本专利技术具有以下有益效果：在激光熔覆开始 前在基体上预制一层粉末层，并利用超声波枪、机械震动平台将粉末均匀 铺在基体上，并利用红外测距模块检测粉末层厚度，后利用加热轧辊压实 粉末层，激光熔覆过程中利用磁场、超声波枪细化熔覆层晶体并降低熔覆 层应力，在熔覆过程中利用轧辊跟随激光熔覆轨迹，在熔覆层未完全冷却 时，压实熔覆层，提高熔覆层致密性，装置还包含加热棒，为基体进行实 时控温，有效降低由于速冷速热引起过高的残余应力。为激光熔覆预置复 合纳米涂层提供行之有效的解决方法。
技术实现思路
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]为了解决上述现有技术问题的不足，本专利技术因此提供一种多层复合纳米 涂层的激光熔覆装置及方法，解决了纳米熔覆涂层在制备过程中纳米粉末 不易附着、熔覆层不够致密、预置涂层易脱落的问题；为纳米涂层制备以 及纳米涂层加工提供行之有效的解决方案。其结构包括超声波枪、红外线 测距模块、机械振动平台等，本专利技术具有以下有益效果：在激光熔覆开始 前在基体上预制一层粉末层，并利用超声波枪、机械震动平台将粉末均匀 铺在基体上，并利用红外测距模块检测粉末层厚度，后利用加热轧辊压实 粉末层，激光熔覆过程中利用磁场、超声波枪细化熔覆层晶体并降低熔覆 层应力，在熔覆过程中利用轧辊跟随激光熔覆轨迹，在熔覆层未完全冷却 时，压实熔覆层，提高熔覆层致密性，装置还包含加热棒，为基体进行实 时控温，有效降低由于速冷速热引起过高的残余应力。为激光熔覆
预置复 合纳米涂层提供行之有效的解决方法。
[0006](二)技术方案
[0007]本专利技术通过如下技术方案实现：
[0008]一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置，其特征在于：
[0009]包括超声波枪控制装置：用于控制超声波枪的工作参数；
[0010]超声波枪：用于激发声波辅助纳米粉末均匀铺于基体上，并在熔覆结束 后减轻熔覆层残余应力；
[0011]装置顶盖：用于封闭装置主体，防止飞溅；
[0012]送粉管：用于输送纳米粉末；
[0013]红外测距模块：用于监测铺粉厚度；
[0014]热压轧辊：用于压实预置粉末；
[0015]熔覆层轧辊：用于熔覆后进一步压实熔覆层，细化晶体，减少裂纹及孔 洞；
[0016]升降装置：用于调节多层加工的高度以及铺粉厚度；
[0017]磁铁：熔覆过程中产生磁场，辅助熔覆；
[0018]加热棒：用于基体预热以及装置内干燥；
[0019]机械振动平台：用于辅助纳米粉末层均匀分布于基体上方；
[0020]装置主体：用于各零部件安装以及防止粉末飞溅。
[0021]进一步的，所述送粉管安装于装置主体两侧，热压轧辊、熔覆层轧辊安 装于送粉管下方，两轧辊出口处安装有铁片，防止粉末溅射。
[0022]进一步的，所述磁铁安装于两轧辊下方、装置主体两侧；加热棒安装于 装置主体底部。
[0023]进一步的，所述升降装置安装于装置主体内部下方，升降装置上方防止 基体，通过升降装置控制粉末层厚度。
[0024]进一步的，所述超声波枪镶嵌于装置顶盖，红外测距模块安装于装置顶 盖下方。
[0025]进一步的，所述装置主体安装于机械振动平台。
[0026]进一步的，一种多层复合纳米涂层的激光熔覆方法，其特征在于：
[0027]包括超声波枪控制装置：用于控制超声波枪的工作参数；
[0028]超声波枪：用于激发声波辅助纳米粉末均匀铺于基体上，并在熔覆结束 后减轻熔覆层残余应力；
[0029]装置顶盖：用于封闭装置主体，防止飞溅；
[0030]送粉管：用于输送纳米粉末；
[0031]红外测距模块：用于监测铺粉厚度；
[0032]热压轧辊：用于压实预置粉末；
[0033]熔覆层轧辊：用于熔覆后进一步压实熔覆层，细化晶体，减少裂纹及孔 洞；
[0034]升降装置：用于调节多层加工的高度以及铺粉厚度；
[0035]磁铁：熔覆过程中产生磁场，辅助熔覆；
[0036]加热棒：用于基体预热以及装置内干燥；
[0037]机械振动平台：用于辅助纳米粉末层均匀分布于基体上方；
[0038]装置主体：用于各零部件安装以及防止粉末飞溅；
[0039]还包括如下步骤：
[0040]步骤10：打开装置上盖，将基体放置于升降装置，控制升降装置调节铺 粉厚度，开启加热棒开始对基体进行预热；
[0041]步骤20：开启送粉装置开始铺粉，通过红外测距装置检测粉末高度，粉 末达到所需高度后停止送粉，开始机械振动平台、热压轧辊、超声波枪，将 粉末铺平压实后，再通过红外测距装置检测压实后的粉末层是否达到预定高 度，若达到则进入步骤30，否则重复步骤20；
[0042]步骤30：关闭机械振动平台，打开装置顶盖，开始激光熔覆，熔覆过程 中开启熔覆层轧辊，压实熔覆层，磁铁产生磁场辅助激光熔覆；
[0043]步骤40：第一层熔覆层熔覆结束后，关闭装置上盖开启超声波枪减少熔 覆层残余应力；超声波枪工作结束后，调节升降装置，控制第二层熔覆层厚 度后重复步骤20、步骤30，直至多层纳米涂层熔覆完毕；
[0044]步骤50：熔覆工作结束后关闭装置上盖，控制加热棒以每5分钟20℃ 的速度逐渐降温，直至室温，加工结束。
[0045](三)有益效果
[0046]本专利技术相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0047]为了解决上述现有技术问题的不足，本专利技术因此提供一种多层复合纳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置，其特征在于：包括超声波枪控制装置(1)：用于控制超声波枪的工作参数；超声波枪(2)：用于激发声波辅助纳米粉末均匀铺于基体上，并在熔覆结束后减轻熔覆层残余应力；装置顶盖(3)：用于封闭装置主体(14)，防止飞溅；送粉管(4)：用于输送纳米粉末；红外测距模块(5)：用于监测铺粉厚度；热压轧辊(6)：用于压实预置粉末；熔覆层轧辊(7)：用于熔覆后进一步压实熔覆层，细化晶体，减少裂纹及孔洞；升降装置(8)：用于调节多层加工的高度以及铺粉厚度；磁铁(9)：熔覆过程中产生磁场，辅助熔覆；加热棒(10)：用于基体预热以及装置内干燥；机械振动平台(11)：用于辅助纳米粉末层均匀分布于基体上方；装置主体(14)：用于各零部件安装以及防止粉末飞溅。2.根据权利要求1所述的一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置，其特征在于：所述送粉管(4)安装于装置主体(14)两侧，热压轧辊(6)、熔覆层轧辊(7)安装于送粉管下方，两轧辊出口处安装有铁片，防止粉末溅射。3.根据权利要求1所述的一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置，其特征在于：所述磁铁(9)安装于两轧辊下方、装置主体(14)两侧；加热棒(10)安装于装置主体(14)底部。4.根据权利要求1所述的一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置，其特征在于：所述升降装置(8)安装于装置主体(14)内部下方，升降装置上方防止基体(13)，通过升降装置(8)控制粉末层(12)厚度。5.根据权利要求1所述的一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置，其特征在于：所述超声波枪(2)镶嵌于装置顶盖(3)，红外测距模块(5)安装于装置顶盖(3)下方。6.根据权利要求1所述的一种多层复合纳米涂层的激光熔覆装置，其特征在于：所述装置主体(14)安装于机械振动平台(11)。7.一种多层复合纳米涂层的激光熔覆方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶珊珊，欧阳萍萍，
申请(专利权)人：泉州市双滢新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。