[實用新型]一種輔助鈦合金激光沉積修復的線圈式電磁攪拌裝置

有效

• 申請號: 201420013906.2
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN204111866U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 王維;劉奇;楊光;欽蘭云;范欽春;郭鵬飛
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B01F13/08
• 代理公司: 沈陽火炬專利事務所(普通合伙) 21228
• 代理人: 李福義

技術領域????一種輔助鈦合金激光沉積修復的線圈式電磁攪拌裝置，屬于材料成形技術領域。

背景技術????二十世紀70年代誕生了激光沉積修復工藝的核心技術：激光熔覆技術，進入80年代，得到了迅猛發展。由于這種工藝具有操作簡便、無污染、材料利用率高、生產周期短，以及特別適合結構復雜的難加工金屬零件的修復等優點，因此廣泛應用在基于鈦合金等難加工材料的航空、航天、船舶等領域。在鈦合金激光沉積修復過程中，修復區表面平整性差，內部組織存在氣孔、熔合不良、裂紋缺陷以及殘余應力大等技術問題是影響修復質量的重要原因，為了改善修復效果，提高修復質量，通常通過添加某些特殊合金元素或氧化物，或通過優化鈦合金激光沉積修復工藝等措施來抑制或改善以上技術問題，但對提高修復層質量均未取得突破性進展。

發明內容????鑒于已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種結構緊湊、減小殘余應力、提高修復質量的輔助鈦合金激光沉積修復的線圈式電磁攪拌裝置。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術解決方案是：一種輔助鈦合金激光沉積修復的線圈式電磁攪拌裝置，電磁攪拌裝置外部設有感應線圈，纏繞在鐵芯上的四個銅線圈均勻地分布于激光送粉噴嘴周圍，并與激光送粉噴嘴同軸，使激光沉積修復熔池時刻處于磁場的中心位置，激光送粉噴嘴上部連接變壓器，變壓器下設有硅鋼片和變頻器，激光送粉噴嘴下方為工作臺，用于固定安放工件。

所述銅線圈為中空設計，中間通循環冷卻水。

一種輔助鈦合金激光沉積修復的線圈式電磁攪拌裝置，其有益效果是：一是很好地改善了修復效果，提高了修復質量，具體表現如下：（1）該線圈式電磁攪拌裝置可以使修復件表面更加平整，道間分界明顯減小，粘黏粉末顆粒減少；（2）該線圈式電磁攪拌裝置可以抑制內部組織中的氣孔、裂紋缺陷；（3）該線圈式電磁攪拌裝置組織更加均勻，晶粒取向一致且晶粒內部α片層長徑比減小；（4）該線圈式電磁攪拌裝置能在一定程度上提高了修復層的顯微硬度。二是本方法應用的電磁攪拌裝置結構緊湊、精度更高、性能穩定，滿足試驗安裝的空間要求，并能在工作區域產生強度和速率均可調的精確均勻磁場，且不受修復工件大小的限制，能很好的發揮攪拌效用，改善技術背景中提及的問題和缺陷。

附圖說明

圖1是一種輔助鈦合金激光沉積修復的線圈式電磁攪拌裝置的結構圖。

圖1附圖標記如下：1、變頻器，2、變壓器，3、硅鋼片，4、激光送粉噴嘴，5、感應線圈，6、銅線圈，7、工件，8、工作臺。

具體實施方式

下面根據附圖對一種輔助鈦合金激光沉積修復的線圈式電磁攪拌裝置做具體如下說明：電磁攪拌裝置外部設有感應線圈5，纏繞在鐵芯上的四個銅線圈6均勻地分布于激光送粉噴嘴4周圍，并與激光送粉噴嘴4同軸，使激光沉積修復熔池時刻處于磁場的中心位置，激光送粉噴嘴4上部連接變壓器2，變壓器2下設有硅鋼片3和變頻器1，激光送粉噴嘴4下方為工作臺8，用于固定安放工件7。

鈦合金激光修復在工件7上完成，工件7固定在工作臺8上，改變輸入電流的大小和頻率便可以調整旋轉磁場的大小和轉動速率，從而獲得不同的攪拌效果；輸入電流頻率由變頻器實現進而達到改變旋轉磁場的旋轉速率；輸入電流的大小通過變壓器調節輸入電壓的大小進而改變電流大小達到改變磁場強度的目的；電磁攪拌裝置安裝在激光送粉噴嘴4上，工件7放在磁極中間的工作臺8上；在感應線圈中通入相位差90度的交流電流，銅線圈6會產生一個交變旋轉磁場，當他它切割激光熔池的金屬溶液時會產生感應電流，載流的金屬溶液和磁場相互作用產生作用在液體上的水平旋轉電磁力。