[实用新型]一种激光熔覆-感应加热复合丝材成型装置

说明书

本实用新型提供了一种激光熔覆‑感应加热复合丝材成型装置，包括：环形送粉激光熔覆头、感应加热漏斗和冷却磁性转盘系统；所述环形送粉激光熔覆头夹持保护镜片于连接螺母上方，下方连接可拆卸的激光头主体；所述激光头主体由冷却水出入口接入冷却水系统，送粉口和环形送粉出口连通送粉管组成送粉系统；所述环形送粉激光熔覆头与加热漏斗通过定位螺栓连接；环形送粉激光熔覆头与感应加热漏斗的中心轴重合；所述感应加热漏斗通过连接支架与上方送粉激光熔覆头连接；所述加热漏斗接取上方环形送粉激光熔覆头加工的熔融态金属，保持恒温流入下方冷却磁性转盘系统，实现丝材成型。

技术领域

本实用新型涉及加工产品，尤其涉及激光熔覆-感应加热复合丝材成型装置。

背景技术

激光熔覆，是指利用高功率激光将所需金属粉末加热融化，并与靶材表面进行冶金结合形成均匀涂覆层的增材制造工艺。该技术目的在于增强基体表面的力学性能、修复表面损伤等。

由于金属粉末自身的物理性质以及送粉管路的结构限制，激光熔覆过程中会存在以下问题：

1.金属粉末受送粉气流载动送入靶材表面，存在部分粉末与靶材碰撞而反射到环境中的不可控情况，提升工况的恶劣程度，存在严重的职业病风险。

2.目前，现有技术中采用光外侧环形送粉技术以解决旁轴送粉的送粉路径受扫描方向影响的问题，但仍未能实现送粉路径与激光光束的理想同轴，粉斑直径过大，无法与光斑相匹配，耦合性差，这造成金属粉末的极低利用率。目前金属粉末的利用率只有30％左右。

3.激光熔覆用的金属粉末多为性能优秀的高熵合金及非晶合金，需要多种金属粉末混合，而现实配粉流程很难获得理想、完全均匀的合金粉末，将这些粉末直接作用在基底表面可能会产生不理想的涂覆层。

对于上述问题，公开号为：CN200710046020.2的中国专利公开了一种送丝激光熔覆工艺，但对于丝材成型工艺，目前通常采用拉拔手段，塑性差、抗弯性差，且丝材用完后需要重新将丝材绕在线卷上，耗时耗力。

实用新型内容

本发明目的旨在提供一种激光熔覆-感应加热复合丝材成型装置，改善工况，提高粉末利用率，解决粉末不均匀性问题，并避免了传统丝材成型塑性差的缺陷。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种激光熔覆-感应加热复合丝材成型装置，包括：环形送粉激光熔覆头、感应加热漏斗和冷却磁性转盘系统；

所述环形送粉激光熔覆头夹持保护镜片于连接螺母上方，下方连接可拆卸的激光头主体；所述激光头主体由冷却水出入口接入冷却水系统，送粉口和环形送粉出口连通送粉管组成送粉系统；

所述环形送粉激光熔覆头与加热漏斗通过定位螺栓连接；环形送粉激光熔覆头与感应加热漏斗的中心轴重合；所述感应加热漏斗通过连接支架与上方送粉激光熔覆头连接；

所述加热漏斗接取上方环形送粉激光熔覆头加工的熔融态金属，保持恒温流入下方冷却磁性转盘系统，实现丝材成型。

在一较佳实施例中：所述感应加热漏斗包括内层漏斗和外层漏斗，在内层漏斗和外层漏斗之间布置有加热电热丝，用于控制加热漏斗的温度。

在一较佳实施例中：所述冷却磁性转盘系统包括有转盘外壳以及贯穿于冷却水箱的中央转轴，所述转轴带动磁性转盘在水箱中或水箱上转动，所述转轴与底座电机电连接。

在一较佳实施例中：还包括冷却系统，包括磁性转盘外壳下方的冷却水箱入口34和磁性转盘外壳上方的冷却水箱出口31。

在一较佳实施例中：所述环形送粉激光熔覆头中心为中空激光通道。

相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：