[實用新型]一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊

有效

• 申請號: 201721646620.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN207727156U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 姚建華;蔣可靜;王梁;李波;陳智君
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊，所述包括激光頭和磁場部，所述磁場部包括兩個沿輸出管的徑向分別設置在輸出管前后兩側的磁場發生模塊，所述磁場發生模塊包括開口向下的U形鐵芯，且U形鐵芯的兩端分別對應貫穿一組線圈部，兩個U形鐵芯位于同一側的一端均與一個鐵芯頭相連，兩個U形鐵芯位于另一側的一端均與另一個鐵芯頭相連，且兩個鐵芯頭關于輸出管的軸向對稱。本實用新型采用環形周布的四組線圈部，配合外部磁場電源實現磁場大小的連續可調，且其大小滿足使用要求；鐵芯頭的尖頭部設計，使加工表面磁場強度和線性度得到提高。

技術領域

本實用新型涉及一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊。

背景技術

在激光加工過程中，加入電磁復合場的調控手段，能夠通過控制洛倫茲力的大小和方向，進而有效改善傳統調控工藝的調控效果，實現性能的提升。特別是對于大型工業零部件，激光加工過程中難以實現電-磁復合場的同步耦合，限制了該技術在實際生產過程中的應用。

浙江工業大學姚建華等人申報的專利申請號為2013052755461.5的中國專利公開了一種靜態磁場—激光同軸復合熔覆方法及裝置，該實用新型將磁場發生裝置集成在激光頭上，以實現磁場的同步移動，但其只實現了穩態磁場的同步耦合，對熔池改善效果有限，且磁場強度有限，不能滿足實際加工需要。

浙江工業大學姚建華等人申報的專利申請號為201611014732.1的中國專利公開了一種永磁鐵供磁的電-磁復合場協同激光熔覆裝置，包括激光熔覆部、支架部、電場部和磁場部。磁場由永磁鐵供磁，試樣夾持在支架上，可調整角度和位置來匹配試樣角度，但其對試樣形貌有嚴格要求，且云母絕緣層會因高溫而失效，其磁場大小調節有限，使用條件局限。

發明內容

為克服背景技術中存在的缺陷，本實用新型提供一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊。

本實用新型解決上述問題的技術方案是：

一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊，所述包括激光頭和磁場部；

所述激光頭的上方設有用于與激光器相連的輸入管，且所述輸入管豎直向上延伸，所述激光頭的下方設有豎直向下延伸的輸出管；

所述磁場部包括兩個沿輸出管的徑向分別設置在輸出管前后兩側的磁場發生模塊，所述磁場發生模塊包括開口向下的U形鐵芯，且U形鐵芯的兩端分別對應貫穿一組線圈部；所述線圈部包括電磁線圈、由不導磁材料制作的線圈骨架和由不導磁材料制作的外殼，外殼設置在線圈骨架及電磁線圈外；線圈骨架包括中空的中心柱和套設在中心柱兩頭的擋板，電磁線圈纏繞在中心柱上并位于中心柱上的兩擋板之間；所述中心柱的兩頭貫通，且U形鐵芯的一端貫穿所述中心柱；

兩個U形鐵芯位于同一側的一端均與一個鐵芯頭相連，兩個U形鐵芯位于另一側的一端均與另一個鐵芯頭相連，且兩個鐵芯頭關于輸出管的軸向對稱；

所述鐵芯頭包括沿著輸出管的徑向延伸的鐵芯頭本體，所述鐵芯頭本體的中心軸線與輸出管的中心軸線相垂直；鐵芯頭本體的外端設有用于與兩U形鐵芯可拆卸連接的連接塊，鐵芯頭本體的內端設有指向輸出管的中心軸線的延長線的尖頭部，且分別位于待加工零件的待加工區域兩側的鐵芯頭位于輸出管的下方；

定義以兩鐵芯頭中心軸線的連線與輸出管中心軸線的延長線的交點為坐標原點，以經過所述坐標原點且與輸出管的中心軸線相重合的直線為z軸，以兩鐵芯頭中心軸線的連線為x軸，以經過坐標原點且同時垂直于z軸和x軸的方向為y軸；且定義沿x軸方向為前后方向，沿y軸方向為左右方向，沿z軸方向為上下方向，向位于中間的輸出管靠攏的一端為內端，遠離輸出管的一端為外端，則：兩組磁場發生模塊關于x軸軸對稱，且兩個U形鐵芯之間的夾角為θ，且0＜θ＜180°；