[实用新型]提高聚磁能力的组合磁芯磁场发生装置

说明书

提高聚磁能力的组合磁芯磁场发生装置，磁芯呈封闭环状，磁芯上绕有励磁线圈，励磁线圈连接电源，磁芯的相对侧各装有一个工作磁极，两个工作磁极的端部相对，工作磁极的间隙形成工作磁场；工件放置于工作台上的工作磁场；工作磁极下侧设有若干平行于工作磁极纵轴线的三角定位槽，还配有若干薄片状的磁极叠片，磁极叠片带有可插入所述的三角定位槽的端部，磁极叠片通过定位槽导向后与工作磁极配合，并由固定件固定，磁极位于工件上方并相互脱隔。本实用新型通过搭配不同导磁材料的磁极叠片与不同数量的磁极叠片的组合形式，能够有效改变工件所处磁场的场强分布，提高磁极间隙的磁场强度。

技术领域

本实用新型涉及一种用于激光熔覆加工的磁场发生装置。

背景技术

在激光加工过程中，通过耦合电磁场，通过控制洛伦兹力的大小和方向实现对熔池的控制，减少凝固组织内部出现气孔、裂纹等缺陷，细化组织晶粒，从而实现增材制造零部件的力学性能的提升。

昆明理工大学刘洪喜等人申报的专利申请号为201210225593.2的中国专利公开了一种交变磁场细化激光熔覆层凝固组织的方法及其装置，该发明通过交变磁场作用于激光熔池，改变熔覆层凝固组织形态并细化晶粒。

浙江工业大学姚建华等人申报的专利申请号为201310755161.5的中国专利公开了一种静态磁场—激光同轴复合熔覆方法及装置，该发明将磁场发生装置集成在激光头上，以实现磁场的同步移动，从而抑制熔池流动、飞溅现象，并调控熔覆层凝固组织。

东南大学孙桂芳等人申报的专利申请号为201610081496.9的中国专利公开了一种电磁场辅助激光增材制造的装置，该装置能有效减少制造过程中零件内部产生的气孔，微裂纹，同时能够细化晶粒，得到性能优异的零件。

但上述专利所公开的磁场辅助激光制造装置均是采用单一磁芯结构，且只能通过控制励磁线圈内的电流大小以改变磁场强度，都无法通过改变磁芯结构材料改变工件所处磁场的场强分布。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本实用新型提供一种提高聚磁能力的组合磁芯磁场发生装置，解决激光熔覆过程中磁场强度低，场强分布不均匀等问题。

本实用新型通过下列技术方案实现：一种提高聚磁能力的组合磁芯磁场发生装置，电源为缠绕在磁芯上的励磁线圈通电，励磁线圈通电后产生磁场，经磁芯的导磁作用后，在磁极空隙中产生一定的磁场强度。通过更换与工作磁极相配合的磁极叠片的材料与数量，有效改变工件所处磁场的场强分布，使磁芯的聚磁效果更加显著。

本实用新型提供上述提高聚磁能力的组合磁芯磁场发生装置，包括电源、励磁线圈、磁芯、工作磁极、工作台和固定件，磁芯呈封闭环状，磁芯上绕有励磁线圈，励磁线圈连接电源，磁芯的相对侧各装有一个工作磁极，两个工作磁极的端部相对，两个工作磁极的间隙形成工作磁场；

其中工件放置于工作台上的工作磁场，所述工作台上设有榫槽，所述固定件通过榫接连接固定于工作台上，磁芯与磁极与固定件连接；

所述工作磁极下侧设有若干平行于工作磁极纵轴线的三角定位槽，还配有若干薄片状的磁极叠片，磁极叠片带有可插入所述的三角定位槽的端部，磁极叠片通过定位槽导向后与工作磁极配合，并由固定件固定，磁极位于工件上方并相互脱离。

进一步，所述电源可为交流电源或直流电源，即所述磁场可为交变磁场或稳态磁场。

进一步，所述励磁线圈是漆包线或铜管绕制的线圈，励磁线圈的每匝线圈之间电绝缘。

进一步，所述磁芯及所述工作磁极材料可采用导电率较高的铁氧体或硅钢片，所述磁芯及所述工作磁极可以是同种材料的一体化结构，或是不同材料的分离式结构。

进一步，所述磁极叠片材料为硅钢片、铁氧体、坡莫合金或合金带材。