[實(shí)用新型]一種水平振動(dòng)場輔助激光熔覆的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720693066.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN207062382U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉子峰;劉洪喜;張曉偉;石海;王悅怡
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C24/10
• 分類號(hào): C23C24/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及激光熔覆領(lǐng)域，具體涉及一種水平振動(dòng)場輔助激光熔覆的裝置。

背景技術(shù)

激光熔覆作為一種新型金屬表面改性的技術(shù)，是利用高能密度的激光束使熔覆材料與基材表面產(chǎn)生熔凝，繼而在基材表面形成與其冶金結(jié)合的增材熔覆層，以提高基材表面的使用性能。激光熔覆能得晶粒細(xì)化、冶金結(jié)合、熔覆材料稀釋率低、熱影響區(qū)小的組織。但由于激光加工的快熱急冷原因易產(chǎn)生熱應(yīng)力和拉應(yīng)力，提高了裂紋敏感性，所以這成為制約激光熔覆廣泛應(yīng)用于表面工程的一大阻礙。其中外場輔助激光熔覆是改善激光熔覆宏觀形貌和降低裂紋傾向的熱門研究方向，外場主要有磁場、振動(dòng)場及磁場振動(dòng)場組建的復(fù)合場。現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：振動(dòng)場輔助激光熔覆中振動(dòng)場作用方向都是垂直方向，未見水平方向的振動(dòng)場；且振動(dòng)場參數(shù)大都是以保證預(yù)置熔覆粉末不坍塌為前提，難以實(shí)現(xiàn)較大功率或較大振幅下振動(dòng)場下制備激光熔覆涂層；振動(dòng)場雖部分能達(dá)到減少熔池紊亂的效果，但對實(shí)現(xiàn)熔池均勻性還是有欠缺。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種水平振動(dòng)場輔助激光熔覆的裝置，包括試樣夾載動(dòng)子Ⅰ1、彈簧2、試樣夾載靜子3、陶瓷加熱板5、凸輪推進(jìn)桿6、凸輪7、軸承8、凸輪連接桿9、大齒輪10、小齒輪11、電機(jī)12、殼體13、試樣夾載動(dòng)子Ⅱ14；

試樣夾載動(dòng)子Ⅰ1通過彈簧2與試樣夾載靜子3連接，試樣夾載靜子3設(shè)置在殼體13上，試樣夾載動(dòng)子Ⅰ1和試樣夾載動(dòng)子Ⅱ14之間設(shè)置陶瓷加熱板5，試樣夾載動(dòng)子Ⅱ14與凸輪推進(jìn)桿6一端連接，凸輪推進(jìn)桿6另一端設(shè)置弧形結(jié)構(gòu)，凸輪7沿凸輪推進(jìn)桿6的弧形結(jié)構(gòu)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪7與凸輪連接桿9一端連接，凸輪連接桿9穿過殼體13并通過軸承8設(shè)置在殼體13上，凸輪連接桿9另一端穿過大齒輪10軸心，大齒輪10與小齒輪11相嚙合，小齒輪11與電機(jī)12連接。

所述試樣夾載靜子3通過固定鍵4固定設(shè)置在殼體13上。

所述凸輪7的轉(zhuǎn)速為60~300r·min^-1。

所述小齒輪11與大齒輪10的速比為（20~60）:1。

所述凸輪7的長程端7-1和短程端7-2的長度差為0.2~1.5mm，凸輪7可以常規(guī)市購得到，為盤形凸輪，所述長程端7-1是指凸輪7邊緣到凸輪連接桿9距離最長的一端，短程端7-2是指凸輪7邊緣到凸輪連接桿9距離最小的一端。

使用時(shí)，將陶瓷加熱板5固定在基材15底部，然后將基材15放置在試樣夾載動(dòng)子Ⅰ1和試樣夾載動(dòng)子Ⅱ14之間，放置完畢后彈簧2處于壓縮狀態(tài)，激光熔覆粉末16放置在基材15上部的槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)，啟動(dòng)電機(jī)12，電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)并依次帶動(dòng)小齒輪11、大齒輪10、凸輪連接桿9轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪連接桿9帶動(dòng)凸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不停切換長程端7-1和短程端7-2，因?yàn)閺椈?的存在，凸輪連接桿9帶動(dòng)試樣夾載動(dòng)子Ⅱ14和試樣夾載動(dòng)子Ⅰ1夾載著基材15水平移動(dòng)，在此過程中，給陶瓷加熱板5通電加熱，實(shí)現(xiàn)對基材15預(yù)熱緩冷的目的。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：使用時(shí)基材可以被穩(wěn)定固定于水平夾持結(jié)構(gòu)上；該裝置可實(shí)現(xiàn)水平方向的振動(dòng)作用輔助激光熔覆的目的，進(jìn)而觀測水平振篩作用對熔覆組織的影響；熔覆材料種類和形態(tài)不限，擴(kuò)大了熔覆材料的適應(yīng)性；使用時(shí)基材內(nèi)部挖槽，避免了熔覆材料的浪費(fèi)，也促進(jìn)熔池內(nèi)材料混合均勻。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型水平振動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型水平振動(dòng)裝置輔助激光熔覆示意圖；

其中， 1-試樣夾載動(dòng)子Ⅰ、2-彈簧，3-試樣夾載靜子，4-固定鍵，5-陶瓷加熱板，6-凸輪推進(jìn)桿，7-凸輪，7-1-長程端，7-2-短程端，8-軸承，9-凸輪連接桿，10-大齒輪，11-小齒輪，12-電機(jī)，13-殼體，14-試樣夾載動(dòng)子Ⅱ，15-基材，16-熔覆粉末，17-激光束，18-送粉通道，19-氣體通道。

具體實(shí)施方式

為了加深對本實(shí)用新型的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1

本實(shí)施例一種水平振動(dòng)場輔助激光熔覆的裝置，如圖1所示，包括試樣夾載動(dòng)子Ⅰ1、彈簧2、試樣夾載靜子3、固定鍵4、陶瓷加熱板5、凸輪推進(jìn)桿6、凸輪7、軸承8、凸輪連接桿9、大齒輪10、小齒輪11、電機(jī)12、殼體13、試樣夾載動(dòng)子Ⅱ14；