[发明专利]一种电磁辅助水下激光增材装置和方法

权利要求书

1.一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，包括外壳、激光增材组件(2)、水下干区组件(4)、旋转磁场组件(9)、旋转电场组件(8)和感应加热线圈(7)；

外壳包括密封耐压外壳A(1)和密封耐压外壳B；密封耐压外壳B包括上壳(5)和下壳(6)；

激光增材组件(2)安装在密封耐压外壳A(1)内部，水下干区组件(4)安装在密封耐压外壳A(1)的下方；水下干区组件(4)上端密封，下端敞口；激光增材组件(2)的输出端插入水下干区组件(4)中；

水下干区组件(4)与密封耐压外壳A(1)之间设置用于连通的第一进气口(3)和第二进气口(12)；压缩空气通过空压机提供经由第一进气口(3)和第二进气口(12)注入水下干区组件(4)形成局部干区；

旋转电场组件(8)及感应加热线圈(7)安装在水下干区组件(4)内侧；

密封耐压外壳B安装在水下干区组件(4)的外侧，旋转磁场组件(9)安装在密封耐压外壳B内。

2.根据权利要求1所述的一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，水下干区组件(4)为软磁铁，水下干区组件(4)与待修复零件(10)外表面留有1-2mm的间距；水下干区组件(4)的侧壁外侧及内侧分别开槽。

3.根据权利要求1所述的一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，旋转电场组件(8)包括防水耐压电机A(805)、齿轮轴(802)、齿轮轴承A(804)、带电金属板正极(803)和带电金属板负极(801)；

防水耐压电机A(805)固定在水下干区组件(4)顶部左侧槽内，齿轮轴承A(804)固定在水下干区组件(4)的内侧槽内，防水耐压电机A(805)的输出端与齿轮轴(802)传动连接，齿轮轴(802)的齿轮端与齿轮轴承A(804)啮合，带电金属板正极(803)和带电金属板负极(801)分别固定在齿轮轴承A(804)底部的左右两侧。

4.根据权利要求3所述的一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，防水耐压电机A(805)驱动齿轮轴(802)转动，在熔池周围形成旋转电场；

旋转电场组件(8)产生的旋转电场的作用区域随加工位置变化而变化，熔池处于旋转电场作用范围的中心位置。

5.根据权利要求1所述的一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，感应加热线圈(7)与旋转电场组件(8)互不干涉。

6.根据权利要求1所述的一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，旋转磁场组件(9)包括防水耐压电机B(905)、传动轴(903)、联轴器(904)、主动齿轮(902)、齿轮轴承B(907)、永磁体N极(901)和永磁体S极(906)；

防水耐压电机B(905)通过连接杆(11)固定在密封耐压外壳A(1)的左侧；传动轴(903)的一端与防水耐压电机B(905)通过联轴器(904)传动连接，另一端与主动齿轮(902)相连，主动齿轮(902)与齿轮轴承B(907)啮合；齿轮轴承B(907)另一端固定在水下干区组件(4)的外侧槽内，永磁体N极(901)和永磁体S极(906)分别固定在齿轮轴承B(907)底部的左右两侧。

7.根据权利要求1所述的一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，防水耐压电机B(905)驱动主动齿轮(902)转动，在熔池周围形成旋转磁场；

旋转磁场组件(9)产生的旋转磁场的作用区域随加工位置变化而变化，熔池处于旋转磁场作用范围的中心位置。

8.根据权利要求1所述的一种电磁辅助水下激光增材装置，其特征在于，密封耐压外壳B的上壳(5)和下壳(6)均为软磁铁；上壳(5)和下壳(6)组合构成的密封耐压外壳B将旋转磁场组件(9)与水环境隔离。