[发明专利]激光熔覆高温合金异型连接结构成形方法

权利要求书

1.一种高温合金异型连接结构的激光熔覆成形方法，其步骤包括：

1）在高温合金结构件的需要进行熔覆连接的部位加工坡口，利用三维建模软件建立该坡口的三维模型，并采用剖分软件对该三维模型进行剖分，根据剖分结果编制熔覆控制程序并载入数控系统；

2）通过所述熔覆控制程序设定每层的剖分高度为0.1-0.2mm，采用侧向送粉喷嘴并通过数控系统控制其扫描速度为100-200mm/min，将送粉系统的送粉速度设定为5-8g/min，在高温合金结构件的相接的坡口上熔覆5-10层，形成基础熔覆层；

3）将所述侧向送粉喷嘴的扫描速度调整为200-300mm/min，送粉系统的送粉速度调整为6-10g/min，熔覆控制程序中每层的剖分高度调整为0.3mm-0.4mm，在所述基础熔覆层上进行均匀稳定的成形，直至成形过程结束。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：进行步骤3）所述均匀稳定的成形过程中，当所述坡口内熔覆成形的材料表面距离坡口顶部15-20mm时，继续采用侧向送粉喷嘴，将其扫描速度调整为300-400mm/min，将送粉系统的送粉速度调整为10-15g/min，熔覆控制程序中每层的剖分高度调整为0.4mm-0.6mm，继续熔覆过程直至成形过程结束。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：进行步骤3）所述均匀稳定的成形过程中，当所述坡口内熔覆成形的材料表面距离坡口顶部15-20mm时，将侧向送粉喷嘴更换为对称送粉喷嘴，控制其扫描速度为300-400mm/min，将送粉系统的送粉速度调整为10-15g/min，熔覆控制程序中每层的剖分高度调整为0.4mm-0.6mm，继续熔覆过程直至成形过程结束。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：进行步骤2）和步骤3）所述熔覆的成形室内的氧含量低于50ppm。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：首先在成形室内充入氩气以排除空气，氩气流量10-15L/min，当成型室内的氧含量约在1000ppm时，开启净化系统使氧含量低于50ppm。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：所述送粉系统采用的高温合金粉末采用等离子旋转电极法生产，粒度约100-200目。

7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2）形成所述基础熔覆层时，设定激光功率参数为700-1000W，步骤3）当所述坡口内熔覆成形的材料表面距离坡口顶部15-20mm时，设定激光功率参数为2000-2500W，然后继续后续熔覆过程。

8.一种高温合金异型连接结构的激光熔覆成形装置，其特征在于，包括激光器、送粉系统、数控系统、反射聚焦镜、送粉喷嘴、机床台面、成形室、净化系统和水冷系统；其中反射聚焦镜、送粉喷嘴和机床台面置于成形室内，基板固定于机床台面上；所述激光器用于产生激光束，所述反射镜用于将产生的激光束聚焦并形成金属熔池，所述送粉系统用于将高温合金粉末经过送粉喷嘴汇聚于所述金属熔池中，所述数控系统用于控制所述送粉喷嘴和所述机床台面的运动，所述净化系统用于降低成形室内的氧含量，所述水冷系统用于给激光器和机床台面进行冷却。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：所述送粉喷嘴为侧向送粉喷嘴或对称送粉喷嘴。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于：所述激光器采用4KW二氧化碳快轴流激光器。