[發明專利]一種含有移動氣氛室的激光頭以及激光增材有色金屬的方法

有效

• 申請號: 201910039760.6
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109848559B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 孫桂芳;王占棟;張勝標;倪中華
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B23K26/34
• 分類號: B23K26/34;B23K26/342;B22F3/105
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 陳風平

1.一種利用含有移動氣氛室的激光頭進行激光增材有色金屬的方法，其特征在于，所述含有移動氣氛室的激光頭包括保護罩（100），所述保護罩（100）為一端開口的內凹結構，所述保護罩（100）內壁面設置有濕度傳感模塊（140），保護罩（100）頂端側邊向著保護罩中心軸線方向水平延伸形成連接面（200），所述連接面（200）中間形成的空間用于密封固定激光頭主體（300），所述激光頭主體（300）上設置有斜向下貫穿激光頭主體的第一氣體通道（310），所述第一氣體通道（310）用于使惰性氣體進入熔池，所述激光頭主體（300）上設有溫度控制模塊（320）；所述保護罩（100）的外壁面環形均勻分布有若干惰性氣體進口（110），所述保護罩（100）的罩體內部設置有與所述惰性氣體進口（110）連通的第二氣體通道（120），所述第二氣體通道（120）垂直于所述保護罩（100）的底面，與所述第二氣體通道（120）連接的出口噴嘴（121）位于保護罩底邊，所述保護罩底邊向外擴張，形成喇叭形的保護外沿（130），所述出口噴嘴（121）沿所述保護外沿（130）方向設置；

所述激光增材有色金屬的方法包括以下步驟：

當在無水環境下工作時：

（1a）將含有移動氣氛室的激光頭連接到數控機床設備上，通過設置于保護罩（100）上的惰性氣體進口（110）通入惰性氣體，惰性氣體通過第二氣體通道（120）從出口噴嘴（121）噴出，形成惰性保護氣簾，同時從位于激光頭主體（300）上的第一氣體通道（310）通入惰性氣體，從激光頭主體噴出的惰性氣體與從出口噴嘴噴出的惰性氣體共同形成惰性氣體保護氛圍（600），建立激光增材的工作環境；

（1b）清理基材表面，提供便于熔覆層沉積的基材表面；

（1c）將金屬粉末裝入送粉系統中，調節粉末流量控制系統以獲取適宜的粉末流量，打開激光器工作按鈕，在惰性氣體保護氛圍（600）中進行激光增材有色金屬，通過溫度控制模塊（320）控制激光頭主體的溫度；

當在水下工作時：

（2a）在所述連接面（200）上端固定罩住所述激光頭主體的外罩（500），將保護罩（100）、激光頭主體（300）、以及外罩（500）與遙控潛水器相連，按照步驟（1a）的方法形成惰性氣體保護氛圍（600）；

（2b）將已經形成惰性氣體保護氛圍（600）的激光頭投放到指定水域，將激光頭主體（300）垂直對準待增材區域，待水下增材的惰性氣體保護氛圍（600）穩定后，開始進行激光增材，含有移動氣氛室的激光頭在遙控潛水器的帶動下，通過濕度傳感模塊（140）監控水下環境激光增材有色金屬的濕度，完成激光增材。

2.根據權利要求1所述的利用含有移動氣氛室的激光頭進行激光增材有色金屬的方法，其特征在于，所述惰性氣體為氦氣或者氬氣。

3.根據權利要求1所述的利用含有移動氣氛室的激光頭進行激光增材有色金屬的方法，其特征在于，所述激光頭主體（300）上設有光纖傳輸模塊（400）。

4.根據權利要求1所述的利用含有移動氣氛室的激光頭進行激光增材有色金屬的方法，其特征在于，所述保護罩為圓筒型、長方體型或正方體型。