一种光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置及方法制造方法及图纸

技术编号:45083837 阅读:18 留言:0更新日期:2025-04-25 18:22
本发明专利技术公开了一种光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置及方法,光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置包括:脉冲激光发生器以及增材装置,所述增材装置用于在填充材料和增材基体之间引燃电弧并熔化填充材料,以在增材基体表面形成熔池区域,并通过向熔池区域连续提供填充材料,进行对熔池区域的填充和连续增材成形;所述脉冲激光发生器用于产生脉冲激光,所述脉冲激光作用于熔池区域,以在熔池区域内激发超声波;本方案可在非接触式条件下通过激光在熔池内部激发超声波,有效克服了传统接触式超声波引入方法导致的接触不良和焊丝抖动等问题,该方法能够提高超声作用的稳定性,并改善组织细化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光增材制造,具体涉及一种光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置及方法


技术介绍

1、基于电弧、激光的增材制造技术具有高效、灵活和材料利用率高等优点,广泛应用于航空航天、汽车制造和医疗器械等领域。然而,电弧和激光增材制造过程中,由于局部熔池凝固成形,温度梯度大,冷却速度快,极易形成粗大柱状晶和残余应力,这不仅降低了增材零件的疲劳性能,还影响了其整体机械性能和使用寿命。

2、目前,虽然通过热处理方式可以缓解部分问题,但其对消除柱状晶的效果有限。相比之下,超声振动技术显示出更大的潜力,通过实现熔池搅拌,能够有效破碎枝晶,细化晶粒,从而改善材料的微观结构和性能。然而,当前面临的主要挑战是如何将超声波有效地引入增材制造的局部熔池中。现有的专利技术中,例如申请号为cn202322415329.1的专利文献提供了一种超声波辅助增材制造装置,包括工作台、超声波振动单元、刮刀和激光器,其通过超声波振动头振动底部基座,在上部进行增材。再例如申请号为cn202410340987.5的专利文献提供了一种丝导超声激光复合增材修复装置及方法,修复装置包括工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,所述光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置还包括激光定向头,

3.根据权利要求2所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,所述激光定向头通过夹具与所述增材装置进行固定。

4.根据权利要求3所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,所述增材装置包括焊枪,所述激光定向头的激光射出方向与焊枪轴线形成5°~15°的夹角。

5.一种光致超声增材制造熔池搅拌组织细化方法,其特征在于,适用于...

【技术特征摘要】

1.一种光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,所述光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置还包括激光定向头,

3.根据权利要求2所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,所述激光定向头通过夹具与所述增材装置进行固定。

4.根据权利要求3所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,其特征在于,所述增材装置包括焊枪,所述激光定向头的激光射出方向与焊枪轴线形成5°~15°的夹角。

5.一种光致超声增材制造熔池搅拌组织细化方法,其特征在于,适用于如权利要求1-4任意一项所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化装置,且包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的光致超声增材制造熔池搅拌组织细化方法,其特征在于,在...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡泽启陈昱东宋锐陈铭章董康秦训鹏华林
申请(专利权)人:湖北隆中实验室
类型:发明
国别省市:

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