[发明专利]一种激光-感应复合熔化沉积纤维增强金属基复合材料的装置有效
| 申请号： | 201611106546.0 | 申请日： | 2016-12-05 |
| 公开（公告）号： | CN106702375B | 公开（公告）日： | 2019-01-01 |
| 发明（设计）人： | 戴晓琴;陈瀚宁;雷剑波;顾振杰;石川;周圣丰 | 申请（专利权）人： | 天津工业大学 |
| 主分类号： | C23C24/10 | 分类号： | C23C24/10;C22C47/06;C22C47/04;B22F3/105;B33Y30/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 300387 *** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 纤维增强金属基复合材料 熔化 不锈钢板 沉积 半导体激光器 自动送粉器 激光 数控系统 专用纤维 复合 模版 编织 纤维 高频感应加热器 金属基复合材料 致密 分层切片 粉末流量 感应加热 激光功率 加工机床 距离可调 扫描路径 统一控制 纤维结构 显微组织 激光器 低成本 高效率 结构件 强化相 基材 可控 群孔 同轴 制备 扫描 加工 | ||
1.一种激光-感应复合熔化沉积纤维增强金属基复合材料的装置，包括：半导体激光器、同轴自动送粉器、高频感应加热器、专用纤维编织模版、加工机床与数控系统，其特征在于：该装置还包括粉末喷嘴(14)固定于激光器(2)的加工头(4)上，粉末喷嘴(14)喷出的合金粉末在透镜(16)的焦距之下5mm处会聚，专用纤维编织模版由具有群孔的第一304不锈钢板(5)与第二304不锈钢板(5’)组成，其中第一304不锈钢板(5)固定于激光器(2)的加工头(4)上，第二304不锈钢板(5’)固定于基材(18)上，高频感应加热器(13)的感应加热线圈(11)与编织纤维(9)的距离为5mm，感应加热线圈(11)上安装有导磁体(10)，粉末喷嘴(14)的底部与编织纤维(9)的距离为8mm，工作时，同轴自动送粉器(8)的装料斗(7)内的合金粉末通过氩气经导管(6)送入粉末喷嘴(14)，粉末喷嘴(14)将合金粉末均匀喷射入基材(18)表面的熔池(17)内，合金粉末吸收激光-感应复合熔化热源的能量后快速熔化，当激光-感应复合熔化热源移开后，合金粉末快速凝固并将编织纤维(9)包覆起来形成沉积层(15)。
2.根据权利要求1所述的一种激光-感应复合熔化沉积纤维增强金属基复合材料的装置，其特征在于：使用的纤维直径为0.2～10μm，经过化学镀镍后的直径为20.2～60μm，将编织模板分为三组：第一组模板①第一304不锈钢板(5)与第二304不锈钢板(5’)的群孔孔径为35.1μm，孔间距为35.2～45μm；第二组模板②第一304不锈钢板(5)与第二304不锈钢板(5’)的群孔孔径为45.1μm，孔间距为45.2～60μm；第三组模板③第一304不锈钢板(5)与第二304不锈钢板(5’)的群孔孔径为60.1μm，孔间距为60.2～70μm；当镀Ni层纤维(9)直径为20.2～35μm时，选用模板①；当镀Ni层纤维(9)直径为35.001～45μm时，选用模板②；当镀Ni层纤维(9)直径为45.001～60μm时，选用模板③；选定模板后，根据纤维编织的厚度，选择相邻或不相邻孔洞进行编制，实现纤维之间距离的可控。
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