[发明专利]一种激光熔覆过程熔池温度在线监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种激光熔覆过程熔池温度在线监测装置及方法，其装置包括惰性气体保护装置、激光控制系统、红外测温仪夹具、红外测温仪和伺服工作台，以及与红外测温仪连接的数据采集器和与数据采集器相接的计算机；其方法分为跟踪监测和定点监测两种方法，能有效对激光熔覆过程中熔池温度进行跟踪监测和在线实时显示，并能够对某一定点位置的快速加热和快速冷却过程温度进行监测和在线实时显示，使用时，根据需要进行不同方法的选择，本发明设计新颖合理，实现方便且成本低，为优化激光熔覆过程和提高熔覆质量奠定基础。

主权项

1.一种激光熔覆过程熔池温度在线监测装置，其特征在于：包括惰性气体保护装置、激光控制系统、红外测温仪夹具(4)、红外测温仪(5)和伺服工作台(7)，以及与红外测温仪(5)连接的数据采集器(8)和与数据采集器(8)相接的计算机(6)；所述惰性气体保护装置包括氩气瓶(2‑1)和与氩气瓶(2‑1)连接的输气管道(2‑3)，所述输气管道(2‑3)的端部连接有用于输出氩气的喷嘴(2‑4)，所述输气管道(2‑3)上设置有流量阀(2‑2)；所述红外测温仪夹具(4)包括连接板(4‑14)和安装于连接板(4‑14)一侧的箱体(4‑8)，以及贯穿连接板(4‑14)和箱体(4‑8)的传动轴(4‑6)，所述传动轴(4‑6)的一端穿出箱体(4‑8)且连接有用于指示激光熔覆用激光束与空间直角坐标系Z轴角度的第一指针(4‑5)，所述箱体(4‑8)上固定连接有位于第一指针(4‑5)底部的第一刻度盘(4‑3)，所述传动轴(4‑6)的另一端穿出连接板(4‑14)且与红外测温仪(5)连接，所述箱体(4‑8)内设置有用于带动传动轴(4‑6)转动的动力机构；所述激光控制系统包括激光头(3‑1)和与激光头(3‑1)连接的激光控制器(3‑2)，所述激光头(3‑1)上设置有激光指示灯(3‑3)，所述激光控制器(3‑2)与计算机(6)连接；所述伺服工作台(7)位于激光头(3‑1)的正下方且用于放置待激光熔覆工件(1)，所述喷嘴(2‑4)位于待激光熔覆工件(1)的一侧斜上方，所述红外测温仪(5)位于待激光熔覆工件(1)的另一侧斜上方；所述待激光熔覆工件(1)包括基体(1‑1)和设置在基体(1‑1)上的预置粉末涂层(1‑2)，所述预置粉末涂层(1‑2)上设置有激光熔覆轨迹(1‑3)。