一种宽带高速激光熔覆工艺方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种宽带高速激光熔覆工艺方法和装置，其中方法包括：对工件进行熔覆前的预处理；根据所述工件信息进行宽带高速熔覆参数的计算确定；激光熔覆工作头与熔覆喷嘴工作参数调节；对所述工件进行宽带高速熔覆加工，熔覆喷嘴提供金属粉末供给；对所述工件进行熔覆后的处理。本发明专利技术实施例提供的工艺方法和装置，解决了现有激光熔覆以及激光高速熔覆过程中所存在的效率较低，不能满足制造业实际需求问题，具有功率高，光斑面积大，激光熔覆线速度快，工作效率高，特别适合于圆柱体工件的熔覆，工作效率明显提升，成本降低，熔覆质量高，过程稳定，熔覆过程控制更加自动化、智能化，满足用户的更高需求。满足用户的更高需求。满足用户的更高需求。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带高速激光熔覆工艺方法和装置


[0001]本专利技术属于激光制造
，具体涉及一种宽带高速激光熔覆工艺方法和装置。

技术介绍

[0002]激光熔覆，就是使用高能激光束将金属材料熔化并且与基体材料产生冶金结合，广泛用于材料表面强化、修复等。对于一些大型工件，如大型轴类零件表面、大面积平面激光熔覆等场合，利用宽带激光扫描一次扫过的面积大，能够大大提高熔覆效率，减少了搭接次数而提高了熔覆层质量。激光熔覆技术是利用大功率激光束聚集能量极高的特点，瞬间将被加工件表面微熔，同时使零件表面预置或与激光束同步自动送置的合金粉完全熔化，获得与基体冶金结合的致密覆层。目前现有的激光熔覆以及激光高速熔覆也存在的一定的技术短板，成本虽然已经大幅度降低、效率方面也有改进和提升，但是目前制造业的需求仍不能满足，尤其激光高速熔覆在具体的应用中，由于工件尺寸、形状、材料等方面差异，熔覆工艺也需要进行调整，熔覆工艺的合理与否直接影响了工件的熔覆质量，产品合格率较低，宽带高速激光熔覆工艺的应用还需进一步完善，因此需要一种合理的宽带高速激光熔覆工艺的以解决现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种宽带高速激光熔覆工艺方法和装置，以解决现有激光熔覆以及激光高速熔覆过程中所存在的效率较低，不能满足制造业实际需求问题，通过使用大功率的激光器，优化控制方法和工艺，形成了一种宽带高速激光熔覆工艺方法，特别适合于圆柱体工件的熔覆，工作效率明显提升，成本降低，熔覆质量高，过程稳定，熔覆过程控制更加自动化、智能化，满足了用户需求。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供了一种宽带高速激光熔覆工艺方法，所述方法包括：对工件进行熔覆前的预处理；根据所述工件信息进行宽带高速熔覆参数的计算确定；激光熔覆工作头与熔覆喷嘴工作参数调节；对所述工件进行宽带高速熔覆加工，熔覆喷嘴提供金属粉末供给；对所述工件进行熔覆后的处理。
[0005]进一步地，所述对工件进行熔覆前的预处理包括：根据所述工件信息判断是否需要粗加工；对所述工件进行圆度和直线度检查；对所述工件夹持定位精度进行检查。
[0006]进一步地，所述对所述工件进行熔覆后的处理包括：对熔覆后所述工件进行冷却；对所述工件进行熔覆缺陷检查、表面硬度检查、尺寸检查。
[0007]优选地，所述对工件进行宽带高速熔覆加工，熔覆喷嘴提供金属粉末供给之后还包括：对熔覆过程动态信息进行监测并反馈，对相关参数进行调整。
[0008]进一步地，所述对工件进行宽带高速熔覆加工，熔覆喷嘴提供金属粉末供给，对熔覆过程动态信息进行监测并反馈，对相关参数进行调整包括：获取宽带高速激光熔覆过程中动态信息：将动态信息进行反馈，并进行实时显示和/或存储；根据动态信息判断是否需
要调整参数；如果需要调整参数则重新调整相关参数，如果不需要调整参数，则继续获取宽带高速激光熔覆过程中动态信息.
[0009]可选地，所述动态信息包括工作温度、保护镜清洁状态、熔池状态、送粉状态中的至少一项。
[0010]可选地，所述宽带高速熔覆参数包括激光器功率、送粉量、熔覆线速度、熔覆步进率中至少一项。
[0011]可选地，所述熔覆喷嘴工作参数包括工件半径、熔覆喷嘴安全距离、熔覆喷嘴与激光熔覆工作头的距离、熔覆喷嘴可移动区域长度、熔覆喷嘴倾斜角度中的至少一项。
[0012]优选地，所述熔覆喷嘴工作参数包括工件半径为50～250mm、熔覆喷嘴安全距离为3～8mm、熔覆喷嘴与激光熔覆工作头的距离8.9～44.3mm、熔覆喷嘴可移动区域长度
±
4.7～
±
23.4mm、熔覆喷嘴倾斜角度为30
°
。
[0013]本专利技术还提供了一种宽带高速激光熔覆装置，用于实现宽带高速激光熔覆工艺方法，所述宽带高速激光熔覆装置包括：
[0014]设置模块，用于根据工件信息进行宽带高速熔覆参数和熔覆喷嘴工作参数的计算、确定，获取外部输入信息，对所述宽带高速激光熔覆装置的相关工作参数进行设置；
[0015]控制模块，用于将设置模块设置的参数信息转换为控制信号，发送给执行部、组件，对各种控制信息进行接收、分析、处理、分发等操作，实现所述宽带高速激光熔覆装置的正常运行；
[0016]执行模块，用于接受控制模块的控制信号，实现执行模块中的部组件或机构的相应动作，同时反馈执行模块中部组件或机构中的状态信息；
[0017]监测模块，用于对所述宽带高速激光熔覆装置的熔覆过程各种物理量信息进行监测并进行反馈；
[0018]存储模块，用于存储所述宽带高速激光熔覆装置的熔覆过程各种物理量信息，用于后续进行读取和数据汇总、分析处理及调用。
[0019]本专利技术涉及一种宽带高速激光熔覆工艺方法和装置，有益效果为：本专利技术实施例提供的宽带高速激光熔覆工艺方法和装置，工艺流程、工艺参数合理，解决了现有激光熔覆以及激光高速熔覆过程中所存在的效率较低，不能满足制造业实际需求问题，具有功率高，光斑面积大，激光熔覆线速度快，工作效率高，特别适合于圆柱体工件的熔覆，工作效率明显提升，成本降低，熔覆质量高，过程稳定，熔覆过程控制更加自动化、智能化，满足用户的更高需求。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术实施例一提供的宽带高速激光熔覆工艺方法步骤流程图；
[0022]图2是本专利技术实施例一提供的预处理方法步骤流程图；
[0023]图3是本专利技术实施例一提供的熔覆后的处理方法步骤流程图；
[0024]图4是本专利技术实施例一提供的熔覆工作头加工示意图；
[0025]图5是本专利技术实施例二提供的宽带高速激光熔覆工艺方法步骤流程图；
[0026]图6是本专利技术实施例二提供的动态信息监测方法步骤流程图；
[0027]图7是本专利技术实施例三提供的宽带高速激光熔覆装置组成框图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0029]实施例一
[0030]图1示出了本专利技术实施例一提供的宽带高速激光熔覆工艺方法步骤流程图，图2示出了本专利技术实施例一提供的预处理方法步骤流程图，图3示出了本专利技术实施例一提供的熔覆后的处理方法步骤流程图，其中方法包括：
[0031]步骤S11，对工件进行熔覆前的预处理。
[0032]本步骤中，首先要对工件的信息进行掌握，确定是否能够进行宽带高速激光熔覆，在实施宽带高速激光熔覆前，需要根据工件的大小、形状、材料、精度等信息，以确保后续熔覆质量。
[0033]对圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带高速激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述方法包括：对工件进行熔覆前的预处理；根据所述工件信息进行宽带高速熔覆参数的计算确定；激光熔覆工作头与熔覆喷嘴工作参数调节；对所述工件进行宽带高速熔覆加工，熔覆喷嘴提供金属粉末供给；对所述工件进行熔覆后的处理。2.根据权利要求1所述的宽带高速激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述对工件进行熔覆前的预处理包括：根据所述工件信息判断是否需要粗加工；对所述工件进行圆度和直线度检查；对所述工件夹持定位精度进行检查。3.根据权利要求1所述的宽带高速激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述对所述工件进行熔覆后的处理包括：对熔覆后所述工件进行冷却；对所述工件进行熔覆缺陷检查、表面硬度检查、尺寸检查。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的宽带高速激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述对工件进行宽带高速熔覆加工，熔覆喷嘴提供金属粉末供给之后还包括：对熔覆过程动态信息进行监测并反馈，对相关参数进行调整。5.根据权利要求4所述的宽带高速激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述对工件进行宽带高速熔覆加工，熔覆喷嘴提供金属粉末供给，对熔覆过程动态信息进行监测并反馈，对相关参数进行调整包括：获取宽带高速激光熔覆过程中动态信息；将动态信息进行反馈，并进行实时显示和/或存储；根据动态信息判断是否需要调整参数；如果需要调整参数则重新调整相关参数，如果不需要调整参数，则继续获取宽带高速激光熔覆过程中动态信息。6.根据权利要求5所述的宽带高速激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述动态信息包括工作温度、保护镜清洁状态、熔池状态、送粉状态中的至少一项。7.根据权利要求1所述的宽带高速激光熔覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坦，杨龙刚，郑松刚，
申请(专利权)人：天津中科玛斯特激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：