[发明专利]一种等离子熔覆与激光锻打复合增减材制造方法及装置

摘要

本发明设计一种等离子熔覆与激光锻打复合增减材制造方法与装置，属于金属材料增减材制造领域。该方法基于等离子束熔覆技术、激光冲击锻打技术、激光切割技术三种技术于一体，三种技术相互耦合影响，在等离子束熔覆成形的同时短脉冲激光对成形区域进行激光冲击锻打，去除内部残余拉应力，解决成型区域的开裂变形问题；在成形三层或多层后对成型区域进行激光铣削，基于激光加工无接触切削力，热影响小和可进行特殊面加工的特点，解决了成形区域的挂渣，粗糙度大的问题，同时该方法不需要频繁的移动工件，避免了由于机械铣削装夹引起的误差，变形的问题。该方法集等离子束熔覆的热量集中，热影响，不需要真空环境等的优点;激光冲击锻打能增加材料内部残余压应力，消除零件内部气孔、缺陷，细化晶粒组织的优点；激光切削无切削力，热影响小的优点于一身，形成互补，提高了增材制造零件的力学性能和表面质量。

主权项

1.一种等离子熔覆与激光锻打复合增减材制造方法，其特征在于，包括等离子束发生器、激光发生器、同轴送粉系统、等离子束熔覆系统、激光锻打系统、激光铣削系统、激光分光束系统、高速三维测量系统、温度传感系统，中央控制系统，计算机服务器；在等离子束熔覆成形的同时，根据温度传感器的实时反馈的数据和零件的分层切片图中熔覆的不同部位，设置不同的激光冲击锻打参数，对熔覆区域进行激光锻打，解决零件内部的裂纹缺陷、应力分布不平衡的问题；在熔覆三层或多层后，根据高速三维测量系统的数据，设置激光铣削参数，对熔覆区进行激光铣削，解决零件外部的挂渣，粗糙度大，尺寸精度低的问题；等离子束熔覆系统、激光锻打系统、激光铣削系统三大主要系统有机结合，相互耦合影响，形成闭环系统，同时解决增材制造中零件的外部和内部的问题，提高零件的性能和寿命。