[发明专利]一种旋转光束超高速激光熔覆方法

说明书

本发明公开了一种旋转光束超高速激光熔覆方法，属于激光熔覆技术领域。一种旋转光束超高速激光熔覆方法，包括工作台，工作台的顶部连接有固定台，固定台外壁通过铰链连接有镜面，固定台外壁还连接有往复移动机构，往复移动机构与镜面相连，工作台的顶部还分别连接有粉末箱和激光头，粉末箱的顶部连接有喷头，喷头外壁连接有输料管，工作台外壁开凿有凹孔，凹孔内连接有传送带，传送带外壁固定连接有第二电机，第二电机的输出端连接有工件主体；本发明可以使粉末受到大面积均匀辐照，保证更多的粉末在有限的空间内实现熔化，并形成较大的熔池，提高了粉末利用率与熔覆效率，降低了后续的磨削加工量与粉末用量，节约了成本。

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其涉及一种旋转光束超高速激光熔覆方法。

背景技术

激光熔覆技术在现阶段主要用于在金属表面形成一层不同于基体材料的功能涂层，以提高基体材料的耐磨性，耐腐蚀性等，很多轴类零件，如液压支架、轧辊、海洋平台立柱等，对外表面或内表面均有耐磨性或耐蚀性等要求，是表面处理行业中的一个主要应用领域。

现有的表面处理方式主要包括激光熔覆、电镀以及热喷涂等几种方式，其中，激光熔覆技术相比于热喷涂技术，可以使熔覆材料和基体材料产生冶金结合，在涂层结合强度上具有较大优势，激光熔覆技术相较于电镀而言，该工艺无废液或其他有害物质产生，可以大幅降低对环境的污染。

目前的激光熔覆技术中，熔覆速度通常小于1m/min，熔覆层的厚度在0.5-2mm之间，对于多数的耐磨及耐腐蚀要求而言，其厚度值均高于设计指标数倍，致使熔覆后还要进行磨削，并且熔覆后磨削工作量很大，这就导致粉末用量大，但是利用率低，不利于生产成本的降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种旋转光束超高速激光熔覆方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种旋转光束超高速激光熔覆方法，包括以下步骤：

S1：将工件固定在装置的外侧，使激光熔覆喷嘴喷出的粉末经过输料的管道置于待熔覆的工件的上方；

S2：控制激光光束照射旋转棱镜；

S3：调整工件的旋转线速度，使工件的旋转线速度设置在25～200m/min范围内；

S4：启动电机，控制旋转棱镜做往复移动，使旋转棱镜反射的激光光束照射管道内部的粉末；

S5：粉末在管道内部经过均匀的激光能量辐射加热，以液态或半固态流出管道落入熔池，后经冷却形成熔覆层；

S6：控制工件移动，从而对整个工件进行熔覆；

其中，本发明中使用的装置包括工作台，所述工作台的顶部连接有固定台，所述固定台外壁通过铰链连接有镜面，所述固定台外壁还连接有往复移动机构，所述往复移动机构与镜面相连，所述工作台的顶部还分别连接有粉末箱和激光头，所述粉末箱的顶部连接有喷头，所述喷头外壁连接有输料管，所述工作台外壁开凿有凹孔，所述凹孔内连接有传送带，所述传送带外壁固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端连接有工件主体，所述工件主体置于输料管的下方。

优选的，所述步骤S1中管道底部与工件表面相距3mm。

优选的，所述步骤S1中工件为轴类对称零件。

优选的，所述步骤S3中工件的旋转线速度为100m/min。