[发明专利]一种中心同轴送粉式超音速激光喷涂方法

摘要

本发明公开了一种中心同轴送粉式超音速激光喷涂方法，包括：入射的一束或多束激光经光学变换在基体表面附近汇聚成一个或多个聚焦光斑；喷涂材料输入到激光束中空区域内传送并在射流动能推动下形成一束超音速粒子射流喷向基体表面；粒子射流与同轴的聚焦光斑交汇，喷涂粒子吸收激光能量被加热至软化或全熔化，同时基体表面吸收部分激光能量被加热至软化但未全熔化；大量喷涂粒子在基体表面的待沉积区域发生超音速碰撞，实现沉积。上述过程中，粒子射流和聚焦光斑一起相对于基体表面持续移动，喷涂粒子不断沉积叠加形成涂层。本发明通过一系列光学变换，将入射激光束变换汇聚成环形或类环形微小聚焦光斑，实现了中心同轴送粉的超音速激光喷涂目的。

主权项

1.一种中心同轴送粉式超音速激光喷涂方法，其特征在于，它包括步骤：1)入射的一束或多束激光经光学变换后在基体表面附近汇聚成一个聚焦光斑或同轴的多个聚焦光斑，其中，聚焦光斑为环形或类环形；2)喷涂材料输入到激光束的中空区域内传送，并在射流动能推动下形成一束超音速粒子射流向基体表面喷射；3)粒子射流与同轴的聚焦光斑交汇，喷涂粒子吸收激光能量被加热至软化或全熔化，同时基体表面的待沉积区域吸收部分激光能量也被加热至软化但未全熔化；4)大量喷涂粒子在基体表面的待沉积区域发生超音速碰撞，实现液相或固相沉积；其中：在执行1)‑4)时，令粒子射流和聚焦光斑一起相对于基体表面按照设定轨迹持续移动，从而喷涂粒子在基体表面不断沉积叠加形成涂层。