[發(fā)明專利]一種在基底上涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)及激光熔覆方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010104569.4
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN102140637A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 虞鋼;武楊;寧偉健;鄭彩云;何秀麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

1.一種涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)，其特征在于，包括工作臺、激光器、控制裝置、保護(hù)裝置和送粉裝置，送粉裝置中放有難熔金屬材料粉末，并向送粉裝置的送粉頭中輸入難熔金屬材料粉末，激光器的激光頭位于送粉頭上方并且同軸設(shè)置，通過一可調(diào)激光頭與送粉頭之間距離的連接件將送粉頭與激光頭連接，激光頭和送粉頭懸吊在工作臺上方；送粉頭用于向工作臺上輸送難熔金屬材料粉末，并通過激光頭進(jìn)行加工處理；工作臺上用于放置待處理材料；工作臺、送粉頭和激光頭設(shè)置在保護(hù)裝置內(nèi)，通過保護(hù)裝置保持加工過程的氣氛環(huán)境；控制裝置用于激光頭工作參數(shù)和狀態(tài)的控制。

2.如權(quán)利要求1所述的涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)，其特征在于，所述送粉裝置上還設(shè)置有震動(dòng)裝置，用于提高送粉裝置中難熔金屬粉末輸送的流暢。

3.如權(quán)利要求1所述的涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)，其特征在于，所述送粉裝置為雙料筒轉(zhuǎn)盤式送粉器，可通過改變轉(zhuǎn)速調(diào)整送粉速度。

4.如權(quán)利要求1所述的涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)裝置為保護(hù)氣氛箱，其由透明有機(jī)玻璃制成，上表面為耐熱軟材料密封，保證所述激光頭和送粉頭在其內(nèi)能自由運(yùn)動(dòng)；保護(hù)氣氛箱上還設(shè)置有用于輸入惰性氣體，排出空氣的氣體入口和氣體出口，其上另設(shè)置有用于對保護(hù)氣氛箱內(nèi)部氣體壓力和氣體溫度進(jìn)行測量的壓力監(jiān)測口和溫度監(jiān)測口。

5.如權(quán)利要求1所述的涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中還包括用于監(jiān)視熔覆過程的監(jiān)視裝置。

6.如權(quán)利要求1所述的涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括PC機(jī)、圖像采集卡、輸入輸出卡和現(xiàn)場總線卡，用于對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的工作參數(shù)和狀態(tài)的控制。

7.一種采用如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的涂覆難熔金屬材料的系統(tǒng)進(jìn)行激光熔覆的方法，具體為：1)對熔覆材料進(jìn)行預(yù)處理；2)在工作臺上放置基底材料，將送粉頭和激光頭同軸置于保護(hù)裝置中，調(diào)整送粉頭、激光頭的離焦量，并向保護(hù)裝置中通入惰性氣體；3)采用同軸送粉方法，同時(shí)對送粉裝置施加額外震動(dòng)，使用Nd:YAG固體激光器輸出連續(xù)激光，熔化難熔金屬粉末和基底表面，使其共同形成熔池，多道搭接，逐層堆積形成熔覆層。

8.如權(quán)利要求7所述的激光熔覆的方法，其特征在于，步驟1)中的預(yù)處理步驟包括篩分、清潔、烘干除水分。

9.如權(quán)利要求7所述的激光熔覆的方法，其特征在于，所述基底材料為鋼材料，所述熔覆材料為難熔金屬粉末。

10.如權(quán)利要求7所述的激光熔覆的方法，其特征在于，所述惰性氣體為氬氣。