[實用新型]一種金屬零件激光沉積修復局部惰性氣體保護裝置

有效

• 申請號: 201420591679.1
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN204251713U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 楊光;周佳平
• 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
• 代理公司: 沈陽火炬專利事務所(普通合伙) 21228
• 代理人: 王欣

技術領域

本實用新型涉及一種氣體保護裝置，具體講是涉及一種金屬零件激光沉積修復局部惰性氣體保護裝置，其屬于激光加工技術領域。

背景技術

鈦合金具有比強度高、耐腐蝕性好、耐熱性高和良好的生物活性等特點，近年來被廣泛應用于航空、航天、航海、汽車、冶金、化工、醫學等領域。不過，鈦合金本身所具有的高熔點、高熔融態活性以及大的變形抗力的特點使得鈦合金從原材料到制備成形的成本都大大提高。另外，零件的加工過程中難免會出現一定的失誤而導致半成品件或近終加零件的報廢。而且，惡劣的零件服役環境也會導致零件的損傷，進而導致更大的經濟損失。如果對零件整體進行報廢或更換，不僅生產和更新周期較長，而且由于零件加工費用以及原材料費用昂貴，也會造成極大的浪費。如果對這些鈦合金零件進行修復和再制造，不但可以降低損失，而且可以大大縮短生產周期，降低成本。

激光沉積修復技術可以實現對具有較復雜形狀、一定深度制造缺陷、誤加工損傷或服役損傷的零件的修復和再制造。激光沉積修復技術彌補了傳統修復技術在修復件外形尺寸及組織性能控制所存在的不足，在鈦合金零件的修復領域展示出巨大的前景。

在激光沉積修復過程中，鈦合金在熔融狀態的高活性和高溫下的高氧化和氮化傾向，使得修復過程中的修復區和本體保護問題成為了制約鈦合金零件激光沉積修復效率和修復件性能的重要因素。為了改善修復效果，提高修復質量，通常把鈦合金零件放置在一個充滿惰性氣體的密閉氣氛保護箱體中進行。為了實現這樣的惰性氣體環境，通常的做法是先利用真空泵將氣氛保護室抽真空，然后再往里面充惰性保護氣體。如此反復抽真空，充惰性保護氣體幾次后可以得到較為純凈的惰性氣體環境。但是利用上述方法得到的氣氛保護環境，不僅在前期設備的設計制造成本投入大，而且設備在使用過程中需要重復抽真空、充惰性氣體從而達到降低氧氣、氮氣和水的含量的目的。然而，此方法對惰性氣體的利用率不高，工作時間長，降低了激光修復效率。同時，密閉氣氛保護箱體尺寸的大小限制了可修復零件尺寸的范圍，因此此方法無法適應修復零件尺寸變化范圍大的特點，從而降低了設備的利用率，增加了生產成本。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本實用新型的目的是要提供一種結構緊湊、成本低廉、性能穩定和操作方便的金屬零件激光沉積修復局部惰性氣體保護裝置，特別是應用于鈦合金零件修復的局部惰性氣體保護裝置。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：金屬零件激光沉積修復局部惰性氣體保護裝置，其特征在于：所述局部惰性氣裝保護裝置包括固定座密封環、環形密封件、軟性密封罩、支撐骨架和氣體檢測傳感器；固定座密封環與同軸送粉噴嘴上端運動執行機構的立柱連接形成密封，固定座密封環和環形密封件之間通過軟性密封罩連接；所述環形密封件由輪廓相互平行的兩條環形密封條構成，兩條環形密封條之間設有抽真空孔，軟性密封罩上設有第一氣閥和第二氣閥；所述軟性密封罩上氣體檢測傳感器接口；所述軟性密封罩上設有支撐骨架。

所述環形密封件與待修復工件相接觸，并通過抽真空孔抽取環形密封件與待修復工件中間的空氣，環形密封件成為真空吸盤，利用真空負壓原理完成環形密封件與待修復工件的快捷耦合形成密封。

如上所述的金屬零件激光沉積修復局部惰性氣體保護裝置，其應用于激光沉積修復裝置，激光沉積修復裝置設置于局部惰性氣體保護裝置形成的氣氛保護室中間；所述激光沉積修復裝置包括激光器、聚焦鏡、送粉器和同軸送粉噴嘴；激光器和聚焦鏡平行設置，同軸送粉噴嘴設在聚焦鏡的下端，送粉器與同軸送粉噴嘴連接，局部惰性氣裝保護裝置的固定座密封環與同軸送粉噴嘴上端運動執行機構的立柱連接形成密封。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

(1)該局部惰性氣體保護裝置結構緊湊，性能穩定，滿足試驗安裝的空間要求，設計制造成本低廉，簡單實用；在同軸送粉噴嘴上端的運動執行機構立柱與鈦合金零件待修復部位之間采用一種軟性密封罩連接。至此，在零件與立柱之間形成一個局部密封的柔性氣氛保護室，在這個軟性密封罩上預留惰性氣體的進氣口、出氣口及各種氣體傳感器的接口，以便檢測密閉氣氛室內各氣體的含量，保證整個鈦合金零件修復過程在一個比較純凈的惰性氣體保護下進行，進而獲得更好的激光修復效果。

(2)該局部惰性氣體保護裝置能夠很好的適應待修復零件尺寸變化范圍大、形狀復雜多變的特點，擴大了激光沉積修復工藝的適用范圍；同時提高修復過程中惰性氣體的利用率，能很好的發揮惰性氣體保護的效果，改善技術背景中提及的問題和缺陷。

附圖說明

圖1是本實用新型系統組成示意圖；