[发明专利]一种激光熔覆用操作平台装置

说明书

本发明公开了一种激光熔覆用操作平台装置，包括升降台和冷却箱体；冷却箱体的内底设有向冷却箱体的顶部延伸的隔板管，冷却箱体的侧壁设有冷却液进口Ⅰ和冷却液进口Ⅱ，冷却箱体的顶部设有两个冷却液出口；升降台包括与冷却箱体的内底贴合的下平面，熔覆用平台和位于下平面和熔覆用平台之间的四个升降装置；升降装置包括与下平台上表面连接的支撑杆Ⅰ，与熔覆用平台下表面连接的万向轴和与万向轴连接的支撑杆Ⅱ。本发明可以实现熔覆用平台的升降倾斜和倾斜转动，保证熔覆过程的环境温度，防止熔覆层“塌陷”现象的出现，可以挡住熔覆过程中“飞溅”出来的粉末，起到收集粉末的作用。

技术领域

本发明涉及一种高度角度可调、温度可控、废料可回收的激光熔覆用操作平台装置。

背景技术

激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，此技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，与基体材料呈冶金结合的表面涂层的一种快速成型的方法。利用激光熔覆技术，可以获得任意复杂形状、力学性能良好、尺寸精度较高的功能件，适合在小批量、定制化的复杂功能件上应用。

激光熔覆成形技术在汽车、航空航天重要零件的加工制造、维修、复杂异形零件生产、研发中的快速模具制造、军工企业中对于高精端武器的研发制造等领域都有广泛的应用。

与其他表面强化技术相比，激光熔覆的优点有：

(1)冷却速度快，激光熔覆属于快速凝固过程，容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等；

(2)涂层稀释率低，与基体呈牢固的冶金结合或界面扩展结合，通过对激光工艺参数的调整，可以获得低稀释率的良好涂层，并且涂层成分和稀释度可控；

(3)热输入和畸变较小，尤其是采用高功率密度快速熔覆时，变形可降低到零件的装配公差内；

(4)粉末选择几乎没有任何限制，特别是在低熔点金属表面熔覆高熔点合金；

(5)熔覆层的厚度范围大；

(6)能进行选区熔覆，材料消耗少，具有卓越的性价比；

(7)工艺过程简单，易于实现自动化。

在激光熔覆过程中，粉末经同轴送粉喷嘴喷出送到基体表面，通过吸收激光能量熔化与基板吸收能量熔化共同形成熔池，喷嘴按照计算机控制的扫描路径运行，送粉器送达基材表面的粉末吸收光能不断熔化，然后快速凝固，从而实现成型制造，表面修复等。在整个加工过程中，存在如下几个缺陷：

1.在熔覆的过程中熔覆的工作平台不可移动，只有通过移动激光头的位置以寻找熔覆开始工作的原点位置，此调节操作需要通过机器人的手柄调节激光头的位置，需要肉眼瞄准位置然后进行原点校准，如果操作不当会使得激光头撞击到加工操作平面，损坏激光头。另外，由于设备的限制，如需熔覆与水平方向成一定角度的工件时，由于没有支撑设备，此熔覆操作过程将无法进行；

2.激光熔覆的温度一般为1000℃左右，当熔覆的层数较少时，温度散热较快，随着层厚的逐渐增多，温度热量堆积现象也逐渐严重起来，进而导致工件上部的温度和热量堆积较高，在熔覆的过程中会出现“塌陷”现象，影响成型效果；

3.当送粉量和扫描速度达到一定的值时，激光头喷出的粉末速度较快，粉量又比较大，这时就会出现粉末“飞溅”的现象，“飞溅”出去的粉末又无法收集回来，粉末大量被浪费。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种激光熔覆用操作平台装置。

本发明采用的技术手段如下：

一种激光熔覆用操作平台装置，包括升降台和冷却箱体；