[实用新型]机匣激光修复系统

说明书

本实用新型公开了机匣激光修复系统，包括变形监控系统、熔覆材料送粉系统、红外线测温系统和激光聚焦头；激光聚焦头，安装在设置在机床Z轴的光筒底部，激光器发出的激光通过光筒传给激光聚焦头后射出照射在机匣待修复处，形成熔池；变形监控系统，包括固定支架和固定支架连接的百分表，固定支架还与光筒连接，跟随机床Z轴活动，百分表的测量头与机匣壁接触；红外线测温系统，与光筒连接，探头朝向机匣上的熔池；熔覆材料送粉系统，设置在光筒侧边，熔覆材料送粉系统的送粉管安装在激光聚焦头上。

技术领域

本实用新型涉及激光修复技术领域，具体涉及一种机匣激光修复系统。

背景技术

机匣是航空发动机的重要部件之一，它是整个发动机的基座，多为尺寸精度较高的薄壁复杂结构。工作过程中受气体负荷、热负荷、惯性力等作用，在发动机启动、停止、状态变化或飞行姿态变化时，机匣都要承受循环载荷，长期工作在上述恶劣环境中，可能导致发动机机匣产生疲劳裂纹而失效。由于技术储备不足，加之航空发动机的可靠性要求高，以往对于失效的维修多采取整体更换的方式，造价高、周期长、经济效益差。如果能采取合适的方法进行修复，则可极大地缩短发动机的维修工期，与整体更换相比，可大幅度节约制造成本。

变形控制是机匣修复的关键，机匣为典型的薄壁复杂焊接结构，制造过程中不可避免存在一定的残余应力。服役若干小时后，内部的应力分布较为复杂。对其进行修复，势必会引入新的应力，因此如何控制并减小焊接残余应力，从而达到控制变形目的，是选择合适的修复方法的关键。

激光表面熔覆为非接触式加工（利用强激光束加热工件而无需接触工件）且输入热量可控（通过控制激光器的输出功率，光斑直径的大小和扫描速度来控制输入基体中的热量）。激光表面熔覆具有能量密度高，熔覆质量致密，结合强度高，熔覆层组织的稀释率低、热影响区小等特点，采用的规范激光修复方法可以解决其它焊接方法造成焊接残余应力和开裂倾向。因此很适合于质量要求较高的零件局部处理以及修复，尤其适合修复几何形状复杂且修复后变形要求小的零件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供机匣激光修复系统，采用红外线测温系统，严格精准控制机匣激光熔覆过程时的温升，同时配合变形监测系统，有效防止机匣变形。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

机匣激光修复系统，包括变形监控系统、熔覆材料送粉系统、红外线测温系统和激光聚焦头；

激光聚焦头，安装在设置在机床Z轴的光筒底部，激光器发出的激光通过光筒传给激光聚焦头后射出照射在机匣待修复处，形成熔池；

变形监控系统，包括固定支架和固定支架连接的百分表，固定支架还与光筒连接，跟随机床Z轴活动，百分表的测量头与机匣壁接触；

红外线测温系统，与光筒连接，探头朝向机匣上的熔池；

熔覆材料送粉系统，设置在光筒侧边，熔覆材料送粉系统的送粉管安装在激光聚焦头上。

作为一种优选方式，固定支架为横向设置的U型架；U型的固定支架的下架上设有百分表，使得百分表能与机匣上熔池的背面接触。

本实用新型与现有技术相比，具备以下优点：

（1）本实用新型的结构，在激光熔化覆时采用红外线测温系统，严格精准控制机匣激光熔覆过程时的温升，同时配合变形监测系统，有效防止机匣变形。

（2）本实用新型中，变形监测系统的固定支架的结构可以承载机匣，解决了机匣在激光加工机床装卡的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，附图标记如下所示：