[发明专利]一种自动控制激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法

权利要求书

1.一种自动控制激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法，其特征是方法与步骤为：

（1）计算单道激光－感应复合熔覆涂层的几何形貌：

1）在单道激光－感应复合熔覆过程中，调节激光功率与感应加热温度，使激光扫描速度V_s为900~5000 mm/min时，涂层的稀释率小于10%；

2）单道激光－感应复合熔覆涂层宽度W主要受激光光斑直径D的影响，为激光光斑直径D的85%；

3）单道激光－感应复合熔覆所用合金粉末由i种组元构成，由合金粉末中i组元的密度                                                与体积计算合金粉末的平均密度；

4）对于单位时间内获得的激光－感应复合熔覆涂层厚度H而言，将单道激光－感应复合熔覆过程中已知的工艺参数以及2）与3）中计算所得的涂层宽度W与合金粉末的平均密度代入公式中，即可计算单道激光－感应复合熔覆涂层厚度H与宽度W，所述的已知工艺参数为自动送粉器的送粉率、合金粉末利用率、激光扫描速度V_s、激光光斑直径D、合金粉末i组元的密度与体积；

（2）采用激光测厚仪与激光测宽仪在线实时测量单道激光－感应复合熔覆涂层厚度H与宽度W，并将计算的涂层厚度H、宽度W与实时测量的涂层厚度H_t、宽度W_t进行对比；

（3）检测计算的涂层厚度H、宽度W与实时测量的涂层厚度H_t、宽度W_t之间的相对误差是否大于1.0%，如果是，利用激光－感应复合熔覆系统的数控装置调节激光－感应复合熔覆工艺参数，对计算的单道激光－感应复合熔覆涂层厚度H与宽度W进行修正；否则，固定激光－感应复合熔覆工艺参数。

2.根据权利要求1所述的一种自动控制单道激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法，其特征在于单道激光－感应复合熔覆涂层的横截面为半椭圆形，计算的单道激光－感应复合熔覆涂层厚度，计算的单道激光－感应复合熔覆涂层宽度W=0.85·D。

3.根据权利要求1所述的一种自动控制单道激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法，其特征在于进行所述的步骤（3）时，当计算的涂层厚度H大于实时测量的涂层厚度H_t或计算的涂层宽度W小于实时测量的涂层宽度W_t，计算的涂层厚度H与实时测量的涂层厚度H_t之间或计算的涂层宽度W与实时测量的涂层宽度W_t之间的相对误差大于1.0%时，减小激光功率P或减小送粉率或增加激光扫描速度V_s。

4.根据权利要求1所述的一种自动控制单道激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法，其特征在于进行所述的步骤（3）时，当计算的涂层厚度H小于实时测量的涂层厚度H_t或计算的涂层宽度W大于实时测量的涂层宽度W_t，计算的涂层厚度H与实时测量的涂层厚度H_t之间或计算的涂层宽度W与实时测量的涂层宽度W_t之间的相对误差大于1.0%时，增加激光功率P或增加送粉率或减小激光扫描速度V_s。

5.根据权利要求1所述的一种自动控制单道激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法，其特征在于激光测厚仪与激光测宽仪可以在线实时测量单道激光－感应复合熔覆涂层厚度与宽度，以及与激光－感应复合熔覆系统的数控装置进行串口通讯，实现数控装置对激光－感应复合熔覆工艺参数的在线调节与监控。