[发明专利]一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法和冷喷涂设备

权利要求书

1.一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)固定工件；

(2)调节喷枪，使喷嘴在工件表面喷出喷涂粉斑，同时引入激光器，所述激光器通过气动导轨与喷枪连接，使得激光产生的矩形光斑与喷涂粉斑重合；

(3)根据喷涂粉末材料，在冷喷涂设备控制面板中设置好载气压力、载气流量、载气预热温度和送粉器转速；

所述喷涂粉末材料为有色金属、Fe基、Ni基、Co基或其复合材料；

喷涂的载气为空气、氮气或/和氦气，载气压力范围为0.5～5MPa，载气流量40～60mL/min，预热温度范围为600～1000℃，送粉转速范围为0.1～10r/min，粉末粒径范围为15～53μm，粉末形状为球形或不规则形状；

(4)根据加工工件材料，设置好激光光束的功率；

所述工件为铝板或铜板；

所述激光光束的功率为500～1000W；

(5)设定喷枪的扫描线速度，对工件进行激光复合冷喷涂高速沉积加工，加工过程中喷涂粉斑和矩形激光光斑同步移动；

所述扫描线速度设置为8～12mm/s；

(6)激光复合冷喷涂高速沉积加工完成后，将工件卸下完成涂层制备。

2.如权利要求1所述增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法，其特征在于，步骤(1)中，所述工件的形状为平板、柱状、筒状或盘状；根据工件形状、重量以及尺寸选择适合的顶针或托架配合卡盘加持。

3.如权利要求1所述增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法，其特征在于，步骤(2)中，喷嘴距离工件表面距离30mm，喷涂粉斑的直径为6mm，矩形光斑的宽度略大于喷涂粉斑的直径，长度为喷涂粉斑直径的3～4倍。

4.用于实施如权利要求1所述增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法的冷喷涂设备，其特征在于，所述冷喷涂设备包括：喷枪、矩形激光发射器；所述喷枪悬于夹持在加工车床上的工件的正上方，并且喷枪的喷嘴对准待加工的工件；所述矩形激光发射器通过气动导轨与喷枪连接，并使得矩形激光光斑和喷涂粉斑重合。

5.如权利要求4所述的冷喷涂设备，其特征在于，所述喷枪的喷嘴为拉瓦尔喷嘴，距离工件表面距离10～50mm，根据拉瓦尔喷嘴的形状，喷出的喷涂粉斑是圆形或矩形。

6.如权利要求4所述的冷喷涂设备，其特征在于，所述矩形激光发射器为光纤激光器或半导体激光器，发射出的光斑形状为矩形。