[发明专利]一种双光束超高速激光熔覆头及其熔覆方法

权利要求书

1.一种双光束超高速激光熔覆头，包括主光束分光装置(1)，其特征在于，所述主光束分光装置(1)分出的两束激光分别通过光路系统与第一子熔覆头(2)和第二子熔覆头(3)光路连接，所述第一子熔覆头(2)和所述第二子熔覆头(3)具有单独的光束、粉路和保护气路，所述第一子熔覆头(2)和所述第二子熔覆头(3)具有独立调节的光斑大小及离焦量，所述第一子熔覆头(2)和所述第二子熔覆头(3)发出的两束光之间的轴线间距可调节，所述第一子熔覆头(2)用来熔覆钢粉末，形成钢层；所述第二子熔覆头(3)用来熔覆陶瓷粉末，形成陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的一种双光束超高速激光熔覆头，其特征在于，所述主光束分光装置发出的两束激光的功率范围均为0-4000W。

3.一种利用权利要求1所述的双光束超高速激光熔覆头进行激光熔覆的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将第一子熔覆头(2)和第二子熔覆头(3)置于基体上方，分别调整好第一子熔覆头(2)和第二子熔覆头(3)各自的光束、粉路和保护气路；

S2：启动主光束分光装置(1)，分别调整第一子熔覆头(2)和第二子熔覆头(3)的光斑大小及离焦量，以及两束光之间的轴线间距；

S3：第一子熔覆头(2)和第二子熔覆头(3)同时开始动作，熔覆过程中第一子熔覆头(2)用来熔覆钢粉末，形成钢层；所述第二子熔覆头(3)用来熔覆陶瓷粉末，形成陶瓷层；最终形成钢层和陶瓷层相互交替的层状结构钢结硬质合金。

4.根据权利要求3所述的激光熔覆的方法，其特征在于，步骤S3中，获得的层状钢结硬质合金的每种材料层的单层厚度不超过300μm。

5.根据权利要求3所述的激光熔覆的方法，其特征在于，步骤S3中，制备单层熔覆层厚度在0.3μm以内的钢层和陶瓷层，形成每层熔覆层相互交替的层状结构。

6.根据权利要求3所述的激光熔覆的方法，其特征在于，第一子熔覆头(2)和第二子熔覆头(3)的光斑大小调节范围为1-2mm，两束光斑在垂直熔覆层方向上的可调距离为0-20mm，在平行于熔覆层方向上的可调距离为30-80mm。