一种激光熔覆-感应加热复合丝材成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种激光熔覆

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆
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感应加热复合丝材成型装置


[0001]本技术涉及加工产品，尤其涉及激光熔覆
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感应加热复合丝材成型装置。

技术介绍

[0002]激光熔覆，是指利用高功率激光将所需金属粉末加热融化，并与靶材表面进行冶金结合形成均匀涂覆层的增材制造工艺。该技术目的在于增强基体表面的力学性能、修复表面损伤等。
[0003]由于金属粉末自身的物理性质以及送粉管路的结构限制，激光熔覆过程中会存在以下问题：
[0004]1.金属粉末受送粉气流载动送入靶材表面，存在部分粉末与靶材碰撞而反射到环境中的不可控情况，提升工况的恶劣程度，存在严重的职业病风险。
[0005]2.目前，现有技术中采用光外侧环形送粉技术以解决旁轴送粉的送粉路径受扫描方向影响的问题，但仍未能实现送粉路径与激光光束的理想同轴，粉斑直径过大，无法与光斑相匹配，耦合性差，这造成金属粉末的极低利用率。目前金属粉末的利用率只有30％左右。
[0006]3.激光熔覆用的金属粉末多为性能优秀的高熵合金及非晶合金，需要多种金属粉末混合，而现实配粉流程很难获得理想、完全均匀的合金粉末，将这些粉末直接作用在基底表面可能会产生不理想的涂覆层。
[0007]对于上述问题，公开号为：CN200710046020.2的中国专利公开了一种送丝激光熔覆工艺，但对于丝材成型工艺，目前通常采用拉拔手段，塑性差、抗弯性差，且丝材用完后需要重新将丝材绕在线卷上，耗时耗力。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的旨在提供一种激光熔覆
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感应加热复合丝材成型装置，改善工况，提高粉末利用率，解决粉末不均匀性问题，并避免了传统丝材成型塑性差的缺陷。
[0009]为了解决上述的技术问题，本技术提供了一种激光熔覆
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感应加热复合丝材成型装置，包括：环形送粉激光熔覆头、感应加热漏斗和冷却磁性转盘系统；
[0010]所述环形送粉激光熔覆头夹持保护镜片于连接螺母上方，下方连接可拆卸的激光头主体；所述激光头主体由冷却水出入口接入冷却水系统，送粉口和环形送粉出口连通送粉管组成送粉系统；
[0011]所述环形送粉激光熔覆头与加热漏斗通过定位螺栓连接；环形送粉激光熔覆头与感应加热漏斗的中心轴重合；所述感应加热漏斗通过连接支架与上方送粉激光熔覆头连接；
[0012]所述加热漏斗接取上方环形送粉激光熔覆头加工的熔融态金属，保持恒温流入下方冷却磁性转盘系统，实现丝材成型。
[0013]在一较佳实施例中：所述感应加热漏斗包括内层漏斗和外层漏斗，在内层漏斗和
外层漏斗之间布置有加热电热丝，用于控制加热漏斗的温度。
[0014]在一较佳实施例中：所述冷却磁性转盘系统包括有转盘外壳以及贯穿于冷却水箱的中央转轴，所述转轴带动磁性转盘在水箱中或水箱上转动，所述转轴与底座电机电连接。
[0015]在一较佳实施例中：还包括冷却系统，包括磁性转盘外壳下方的冷却水箱入口34和磁性转盘外壳上方的冷却水箱出口31。
[0016]在一较佳实施例中：所述环形送粉激光熔覆头中心为中空激光通道。
[0017]相较于现有技术，本技术的技术方案具备以下有益效果：
[0018]1.现有的送粉激光熔覆，金属粉末首先与基体接触再共同被加热，大量金属粉末弹射到空气中，不仅材料利用率低且造成工况恶劣。本专利技术中金属粉末在与基体接触前优先被加热成熔融态，提高了材料利用率，改善加工环境。
[0019]2.目前，激光熔覆用粉末多采用性能优异的高熵合金或非晶合金，不同金属粉末的粒径、球形度、干燥度等因素的差异难以完美把控，会出现合金粉末不均匀的情况，本专利技术将金属粉末加工成熔融态再以丝材成型会减轻以上不均匀性问题。
[0020]3.对于丝材成型工艺，目前通常采用拉拔手段，塑性差、抗弯性差，且丝材用完后需要重新将丝材绕在线卷上，耗时耗力。本专利技术由金属粉末加工成熔融态再成丝，可塑性强，可满足各种工艺需求，并避免了丝材制备的人工成本。
附图说明
[0021]图1为本技术优选实施例的立体图；
[0022]图2为本技术优选实施例中环形送粉激光头的立体图；
[0023]图3为本技术优选实施例中漏斗和支架的剖视图；
[0024]图4为本技术优选实施例中冷却磁性转盘系统的透视图。
[0025]图中：1、环形送粉激光头；10、激光入光口；11、保护镜片；12、连接螺母；13、送粉口；14、冷却水出入口；15、环形送粉出口；2、加热漏斗；20、连接支架；21、内层漏斗；22、电热丝；23、外层漏斗；24、温度控制器；25、电源插头；3、冷却磁性转盘系统；30、转轴；31、冷却水箱出口；32、磁性转盘；33、转盘外壳；34、冷却水箱入口；35、电机；4、冷却系统；
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以
是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]参考图1
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图4，本实施例提供了一种激光熔覆
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感应加热复合丝材成型装置，包括环形送粉激光熔覆头1、感应加热漏斗2和冷却磁性转盘系统3。
[0030]所述送粉激光熔覆头1夹持保护镜片11于连接螺母12上方，下方连接可拆卸的激光头主体。
[0031]激光头主体由冷却水出入口14接入冷却水系统，送粉口13和环形送粉出口15连通送粉管组成送粉系统。
[0032]所述送粉激光熔覆头1中心为中空激光通道，方便激光光源由上方激光入光口10进入，与环形送粉系统耦合，实现光路与粉路的同轴同焦点加工，将金属粉末在空中加工成熔融态，流入下方加热漏斗2。
[0033]所述送粉激光熔覆头1与加热漏斗2通过定位螺栓连接。送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆
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感应加热复合丝材成型装置，其特征在于包括：环形送粉激光熔覆头、感应加热漏斗和冷却磁性转盘系统；所述环形送粉激光熔覆头夹持保护镜片于连接螺母上方，下方连接可拆卸的激光头主体；所述激光头主体由冷却水出入口接入冷却水系统，送粉口和环形送粉出口连通送粉管组成送粉系统；所述环形送粉激光熔覆头与加热漏斗通过定位螺栓连接；环形送粉激光熔覆头与感应加热漏斗的中心轴重合；所述感应加热漏斗通过连接支架与上方送粉激光熔覆头连接；所述加热漏斗接取上方环形送粉激光熔覆头加工的熔融态金属，保持恒温流入下方冷却磁性转盘系统，实现丝材成型。2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆
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感应加热复合丝材成型装置，其特征在于：所述感应加热漏斗包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丙功，刘苇航，柳建，任洪亮，卢希钊，吴德华，刘斌，江开勇，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：