[發明專利]機器部件熔覆策略

在審

• 申請號: 201480048701.0
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN105517750A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: K·盧伊克;D·J·索爾德艾利特;D·T·卡瓦納奧夫;J·艾姆布雷
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: B23K26/34
• 分類號: B23K26/34;B23K26/00;B23K26/067;B23K26/08;B23K26/30
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

1.一種熔覆機器部件(12)的方法，其包括以下步驟：

將入射激光束(62)分裂成清潔光束(64)和焊接光束(66)；

將所述清潔光束(64)和所述焊接光束(66)朝向機器部件(12)引 導，使得所述清潔光束(64)和所述焊接光束(66)照射到所述機器部件 (12)的表面(36、38)；

相對于所述清潔光束(64)和所述焊接光束(66)移動所述機器部件 (12)，使得所述焊接光束(66)沿所述表面(36、38)上的共同行進路 徑跟隨在所述清潔光束(64)后方；

通過所述清潔光束(64)沿所述共同行進路徑凈化所述表面(36、38)； 以及

通過所述焊接光束(66)熔化熔覆材料(82)，使得所熔化的熔覆材 料(82)沿所述共同行進路徑接觸所述已凈化的表面(36、38)且在固化 后結合到形成所述表面(36、38)的所述機器部件(12)的材料(48、82)。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述表面(36、38)基本是圓 柱形并且限定中心軸線，并且所述移動步驟包括相對于所述清潔光束(64) 和所述焊接光束(66)軸向推進所述機器部件(12)，并且

其中形成所述表面的所述材料(48、82)包括所述機器部件(12)的 基材(48)以及為先前沉積珠(90)形式的熔覆材料(82)，使得所熔化 的熔覆材料(82)在固化后形成與所述先前沉積珠(90)重疊的新沉積珠 (92)。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述移動步驟進一步包括：相 對于所述清潔光束(64)和所述焊接光束(66)周向推進所述機器部件(12)， 使得所述新沉積珠(92)為螺旋形；并且

所述方法進一步包括：多次重復所述凈化步驟和熔化步驟，以用多個 重疊的螺旋形珠(90、92)周向涂覆整個所述表面(36、38)。

4.根據權利要求2所述的方法，其中：

所述凈化步驟包括：從所述基材(48)以及所述先前沉積珠(92)的 所述熔覆材料(82)揮發掉污染物(98)；并且

所述熔化步驟進一步包括：熔化所述熔覆材料(82)，使得所熔化的 熔覆材料(82)在所述表面(36、38)被再次污染之前在熔化狀態下接觸 所述已凈化的表面(36、38)。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述熔化步驟進一步包括：熔 化所述熔覆材料(82)，使得所熔化的熔覆材料(82)在固化后冶金結合 到共同形成所述表面(36、38)的所述機器部件(12)的基材以及先前沉 積的熔覆材料(82)；

其中所述移動步驟進一步包括：移動所述機器部件(12)，使得所述 清潔光束(64)的光束點(84)和所述焊接光束(66)的光束點(86)沿 著所述共同行進路徑同步前進。

6.一種再制造機器部件(12)的方法，其包括以下步驟：

在機器系統(10)中使用之后，并且已被機械加工以去除其中具有缺 陷的所述機器部件(12)的材料(48)后接收所述機器部件(12)；

將各自從入射激光束(62)分裂的清潔光束(64)和焊接光束(66) 朝向至少部分通過所述機械加工形成的所述機器部件(12)的表面(36、 38)引導，使得所述清潔光束(64)和所述焊接光束(66)照射到所述表 面(36、38)；

相對于所述清潔光束(64)和所述焊接光束(66)移動所述機器部件 (12)，使得所述焊接光束(66)沿著所述表面(36，38)上的共同行進 路徑跟隨在所述清潔光束(64)后方；

通過所述清潔光束(64)沿所述共同移動路徑凈化所述表面(36，38)； 以及

通過所述焊接光束(66)熔化熔覆材料(82)，使得所熔化的熔覆材 料(82)沿所述共同行進路徑接觸所述已凈化的表面(36，38)并在固化 后形成涂層(80)，所述涂層被結合到所述機器部件(12)上以代替所述 被去除的材料(48)。