[发明专利]一种覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置及其加工方法

权利要求书

1.一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置，其特征在于：包括激光熔覆机构和脉冲电流机构，所述激光熔覆机构设置于工作台的上方，包括设置于工作台上方的固定座和与固定座连接的激光头；

所述脉冲电流机构包括分别设置于所述激光熔覆机构两端的可调电极组件，所述可调电极组件与所述固定座之间通过可调连接件连接，所述可调连接件包括设置于所述固定座两端底部的滑槽，所述滑槽内设置有与其相互匹配的滑动块，所述滑动块在所述滑槽内水平移动，所述滑槽和滑动块的一侧均设置有固定孔，所述固定孔配备有与其相互配合的螺纹钉；

所述滑动块的内部为空心状，且滑动块底部设有槽孔，所述槽孔内穿设有调节杆，所述调节杆的顶端设置于所述滑动块的内部，且与所述滑动块之间通过弹性连接件连接，通过压缩和拉伸弹性连接件使得调节杆在所述滑动块内部上下移动，以改变调节杆到工作台的距离；

所述调节杆的底端设置有电极组件，所述电极组件与调节杆之间通过若干连接板和穿设于连接板表面的连接螺栓连接，所述连接板上还设置有碳刷，所述碳刷用于与设置于固定座外部的电源输出端连接；

所述电极组件与所述连接板底端通过固定钉和盖板相互连接，所述电极组件由内至外依次包括连接轴、绝缘套和滚动电极；

各所述可调电极组件分别到激光熔覆机构之间的水平距离为不等距。

2.根据权利要求1所述的一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置，其特征在于：所述激光头的输入端还设置有送粉器，所述送粉器用于向基体表面输送粉末体。

3.根据权利要求2所述的一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置，其特征在于：在预制涂层激光熔覆操作时，不需要配置送粉器，或在预制涂层激光熔覆时，送粉器不工作。

4.根据权利要求1所述的一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置，其特征在于：所述连接板为水平“Z”字形连接板。

5.根据权利要求1所述的一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置，其特征在于：所述滚动电极与所述激光熔覆机构的激光扫描方向之间的设置角度可调节。

6.一种根据权利要求1-5任一所述熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在工作台上依次放置绝缘板和待熔覆的基体，调节脉冲电流机构与激光熔覆机构即工作台的位置；

步骤S2：根据激光熔覆样品设置激光熔覆工艺参数和脉冲电流工艺参数；

步骤S3：启动电源，对样品进行脉冲电流增强的激光熔覆操作，获得产品。

7.据权利要求6所述的一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置的加工方法，其特征在于：所述步骤S1中，在预制涂层激光熔覆操作时，不需要配置送粉器；所述基体为导电基体、半导体基体或绝缘基体，对于非导电基体，激光熔覆前基体表面需要进行导电化处理。

8.据权利要求6所述的一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置的加工方法，其特征在于：所述步骤S2中的激光熔覆工艺参数为：粉末粒度为-100-+400目，激光功率为300-5000W，激光扫描速度为1-20mm·s^-1，激光光斑直径为1-6mm，所用保护气体为氩气，流量5-20L·min^-1；所述脉冲电流工艺参数为：脉冲电流为矩形方波，脉冲电流均值I＝10-250A，脉冲宽度为η＝50-5000μs，脉冲频率为f＝40-4000Hz。

9.据权利要求6所述的一种熔覆层裂纹自愈合的激光熔覆装置的加工方法，其特征在于：所述的激光熔覆操作选自同轴送粉激光熔覆、同步侧送粉激光熔覆、预置涂层激光熔覆中的一种。