[發明專利]一種覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置及其加工方法

有效

• 申請號: 201910821310.2
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110453216B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王東生;周杏花;季燕;王松林;李杰
• 申請（專利權）人: 銅陵學院
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

1.一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置，其特征在于：包括激光熔覆機構和脈沖電流機構，所述激光熔覆機構設置于工作臺的上方，包括設置于工作臺上方的固定座和與固定座連接的激光頭；

所述脈沖電流機構包括分別設置于所述激光熔覆機構兩端的可調電極組件，所述可調電極組件與所述固定座之間通過可調連接件連接，所述可調連接件包括設置于所述固定座兩端底部的滑槽，所述滑槽內設置有與其相互匹配的滑動塊，所述滑動塊在所述滑槽內水平移動，所述滑槽和滑動塊的一側均設置有固定孔，所述固定孔配備有與其相互配合的螺紋釘；

所述滑動塊的內部為空心狀，且滑動塊底部設有槽孔，所述槽孔內穿設有調節桿，所述調節桿的頂端設置于所述滑動塊的內部，且與所述滑動塊之間通過彈性連接件連接，通過壓縮和拉伸彈性連接件使得調節桿在所述滑動塊內部上下移動，以改變調節桿到工作臺的距離；

所述調節桿的底端設置有電極組件，所述電極組件與調節桿之間通過若干連接板和穿設于連接板表面的連接螺栓連接，所述連接板上還設置有碳刷，所述碳刷用于與設置于固定座外部的電源輸出端連接；

所述電極組件與所述連接板底端通過固定釘和蓋板相互連接，所述電極組件由內至外依次包括連接軸、絕緣套和滾動電極；

各所述可調電極組件分別到激光熔覆機構之間的水平距離為不等距。

2.根據權利要求1所述的一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置，其特征在于：所述激光頭的輸入端還設置有送粉器，所述送粉器用于向基體表面輸送粉末體。

3.根據權利要求2所述的一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置，其特征在于：在預制涂層激光熔覆操作時，不需要配置送粉器，或在預制涂層激光熔覆時，送粉器不工作。

4.根據權利要求1所述的一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置，其特征在于：所述連接板為水平“Z”字形連接板。

5.根據權利要求1所述的一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置，其特征在于：所述滾動電極與所述激光熔覆機構的激光掃描方向之間的設置角度可調節。

6.一種根據權利要求1-5任一所述熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：在工作臺上依次放置絕緣板和待熔覆的基體，調節脈沖電流機構與激光熔覆機構即工作臺的位置；

步驟S2：根據激光熔覆樣品設置激光熔覆工藝參數和脈沖電流工藝參數；

步驟S3：啟動電源，對樣品進行脈沖電流增強的激光熔覆操作，獲得產品。

7.據權利要求6所述的一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置的加工方法，其特征在于：所述步驟S1中，在預制涂層激光熔覆操作時，不需要配置送粉器；所述基體為導電基體、半導體基體或絕緣基體，對于非導電基體，激光熔覆前基體表面需要進行導電化處理。

8.據權利要求6所述的一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置的加工方法，其特征在于：所述步驟S2中的激光熔覆工藝參數為：粉末粒度為-100-+400目，激光功率為300-5000W，激光掃描速度為1-20mm·s^-1，激光光斑直徑為1-6mm，所用保護氣體為氬氣，流量5-20L·min^-1；所述脈沖電流工藝參數為：脈沖電流為矩形方波，脈沖電流均值I＝10-250A，脈沖寬度為η＝50-5000μs，脈沖頻率為f＝40-4000Hz。

9.據權利要求6所述的一種熔覆層裂紋自愈合的激光熔覆裝置的加工方法，其特征在于：所述的激光熔覆操作選自同軸送粉激光熔覆、同步側送粉激光熔覆、預置涂層激光熔覆中的一種。