[发明专利]零件内孔斜锥面修复的激光熔覆方法

说明书

本发明涉及一种零件内孔斜锥面修复的激光熔覆方法，包括如下步骤：预先设定熔覆喷头的光斑直径范围，将熔覆喷头伸入至零件内孔斜锥面内并调整角度，以使得熔覆喷头的光斑直径在设定的光斑直径范围内，记录此时熔覆角度；在熔覆角度下，于水平基板上进行单道熔覆试验以获得单道熔覆层参数，并根据单道熔覆层参数进行单道熔覆搭接试验以获得表面平整的熔覆层，记录熔覆搭接率；测量零件内孔斜锥面的长度并将其分成若干段，并在熔覆角度、熔覆层参数及熔覆搭接率下对每段内孔斜锥面进行激光熔覆。本发明方法结构简单，操作方便，粉束居中，汇聚性好，且光头尺寸小能够伸入到内孔斜锥面里面进行修复。

技术领域

本发明涉及一种零件内孔斜锥面修复的激光熔覆方法，属于激光熔覆技术领域。

背景技术

市场上现有熔覆喷头大都是光外送粉喷头，激光居中粉嘴分布在激光的一侧或四周，如中国专利CN2510502Y，“激光熔覆同轴送粉喷嘴”体现，导致喷头尺寸较大，无法对小尺寸内孔斜锥面表面进行加工修复，只能在水平面或者一些变角度不大的零件外表面进行修复。中国专利CN103255412A，“一种用于轧辊工作面的激光熔覆高硬度材料的工艺方法”，应用激光熔覆技术在柱形轧辊表面涂覆高硬度合金层，熔覆过程中光头姿态不变，主要依靠轧辊回转进行表面修复，不适用于需要变角度的内腔修复。中国专利CN105349994A“用于零件内腔表面修复的激光熔覆工艺”基于光内送粉喷头提出了零件内腔表面的修复方法，但不适用于对内孔斜锥面零件内表面的修复。因此针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉束居中，汇聚性好，且光头尺寸小能够伸入到内孔斜锥面里面进行修复的激光熔覆方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种零件内孔斜锥面修复的激光熔覆方法，所述方法包括如下步骤：

预先设定熔覆喷头的光斑直径范围，将所述熔覆喷头伸入至零件内孔斜锥面内并调整角度，以使得所述熔覆喷头的光斑直径在设定的光斑直径范围内，记录此时熔覆角度；

在所述熔覆角度的条件下，于外侧水平基板上进行单道熔覆试验以获得单道熔覆层参数，并根据所述单道熔覆层参数进行单道熔覆搭接试验以获得表面平整的熔覆层，记录熔覆搭接率；

测量零件内孔斜锥面的长度并将其分成若干段，并在所述熔覆角度、单道熔覆层参数及熔覆搭接率的条件下对每段内孔斜锥面进行激光熔覆；

在激光熔覆过程中，所述熔覆喷头与所述零件的运动速度一致。

进一步地，所述方法还包括：

在激光熔覆过程中，根据每段斜锥面的直径以改变所述零件转动的角速度进而使得所述熔覆喷头在每段斜锥面的线速度保持一致。

进一步地，所述斜锥面具有熔覆初始点及熔覆终点，所述斜锥面在熔覆初始点的直径为R₁，所述斜锥面在熔覆终点的直径为R₂，所述熔覆初始点处的斜锥面的角速度为ω₁＝v/(R₁/2)，所述熔覆终点处的斜锥面的角速度为ω_n＝v/(R₂/2)，则中间每段斜锥面的角速度为：

ω_N＝ω₁-(ω₁-ω_n)/n

其中，v表示为熔覆喷头的线速度，n表示斜锥面的段数。

进一步地，所述方法还包括：

在每段斜锥面的激光熔覆过程中，所述熔覆喷头保持静止，所述静止时间为t_n＝2π/ω_N。

进一步地，所述熔覆角度包括：