[发明专利]用于深腔类零件的激光快速修复系统及方法

说明书

本发明公开了用于深腔类零件的激光快速修复系统，包括光纤激光器、送粉器、送粉头和工作平台，光纤激光器通过光纤连接有激光光路单元；光纤激光器发出的光通过激光光路单元合成激光束，激光束通过振镜的光束与送粉头的端部重合至工作平台；振镜的背部设置有支架，支架连接有伺服电机，光纤激光器、送粉器、伺服电机、工作平台均分别连接有控制柜；本发明还涉及采用上述激光快速修复系统修复深腔类零件的方法。本发明用于深腔类零件的激光快速修复系统，解决了现有的内腔直径较小、损伤区域离端面距离较远的回转体空腔结构类零件难以修复的问题。

技术领域

本发明属于深腔类零件修复技术领域，具体涉及用于深腔类零件的激光快速修复系统，本发明还涉及采用上述激光快速修复系统修复深腔类零件的方法。

背景技术

在航空、航天和石油化工等工业领域，回转体空腔结构类零件应用最为广泛，这类零件在加工、使用过程中其内腔部位可能出现各种损伤，如点缺陷、线缺陷、体缺陷。由于此类零件多为特殊的复杂零件，其制造成本高，加工效率低，生产周期长，故对此类损伤零件通常选择报废换新，造成了很大的经济损失。

目前，对于内腔损伤的深腔类零件的处理主要分为两种：(1)针对内腔直径较大、损伤区域离端面距离较近的零件，一般采用激光快速修复等方式修复；(2)针对内腔直径较小、损伤区域离端面距离较远的零件，因激光快速修复无法修复其损伤面，一般直接采取报废处理，造成了较大的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供用于深腔类零件的激光快速修复系统，解决了现有的内腔直径较小、损伤区域离端面距离较远的回转体空腔结构类零件难以修复的问题。

本发明的另一目的是提供采用上述激光快速修复系统修复深腔类零件的方法，解决了现有的内腔直径较小、损伤区域离端面距离较远的回转体空腔结构类零件难以修复的问题。

本发明所采用的一种技术方案是用于深腔类零件的激光快速修复系统，包括光纤激光器、送粉器和工作平台，光纤激光器通过光纤连接有激光光路单元，送粉器通过软管连接有送粉头，软管靠近送粉头的一端通过密封阀密封；

光纤激光器发出的光通过激光光路单元合成激光束，激光束通过振镜的光束与送粉头的出粉端重合至工作平台；振镜的背部设置有支架，支架连接有伺服电机；

光纤激光器、送粉器、伺服电机、工作平台均分别连接有控制柜。

本发明的特点还在于：

激光光路单元包括依次相连的反射镜、光束整形器和水冷系统，反射镜背部安装有镜架，镜架设置有螺纹孔a，光束整形器顶部设置有与螺纹孔a相匹配的螺纹孔b，底部设置有螺纹孔c，水冷系统顶部设置有与螺纹孔c相匹配的螺纹孔d，反射镜和光束整形器通过螺栓穿过螺纹孔a、螺纹孔b进行连接，光束整形器和水冷系统通过螺栓穿过螺纹孔c、螺纹孔d进行连接。

水冷系统内填充有去离子水。

支架与振镜背部相匹配，支架为椭圆形，支架垂直设置有连杆，连杆通过联轴器与伺服电机相连接。

送粉头本体安装有机械臂，机械臂通过电缆线与控制柜相连接。

本发明所采用的第二种技术方案是采用上述激光快速修复系统的修复方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，选取待修复深腔零件固定在工作平台，在送粉器内填充满金属粉末；

步骤2，通过控制柜获取待修复深腔零件的损伤区的三维模型信息；

步骤3，分别开启光纤激光器、送粉器、伺服电机，控制光纤激光器的光束通过激光光路单元、振镜后射到损伤区，调整送粉头的喷出口位于损伤区的侧上方；