[发明专利]一种激光熔覆及内孔熔铜质量稳定控制系统及调控方法

说明书

本发明公开一种激光熔覆及内孔熔铜质量稳定控制系统及调控方法，包括设置于工作台上环绕熔覆基体设置的保温层，熔覆基体与保温层之间设置热电偶和散热管，热电偶、散热管与熔覆基体通过热量传导层紧密贴合，散热管中设置循环冷却水并通过冷却水循环实现对熔覆基体的降温，紧贴熔覆基体设置有温度传感器，其中，温度传感器设置为多个，该多个温度传感器呈阵列排布于熔覆基体外。通过设置阵列排布的温度传感器，使得该控制系统对熔覆基体每一处的温度都能够精准掌控，便于精准调控热电偶加热或散热管散热，进而保证激光熔覆及内孔熔铜处于温度恒定的生产环境中，实现增材制造过程的温度定向可调控，防止因局部过热导致的变色现象发生。

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体地说涉及一种激光熔覆及内孔熔铜质量稳定控制系统及调控方法。

背景技术

中缸体、立柱表面经激光熔覆、内孔熔铜后，基体零部件其他部位会出现不同程度的变色现象，常见颜色有黄色、蓝色、紫色，由此引发一些客户对激光熔覆产品、内孔熔铜产品的质量产生质疑，认为热影响导致了颜色变化必定同时引发其他问题进而影响产品质量，而通过我们对不同材质、壁厚的激光熔覆、内孔熔铜产品进行变色统计与分析表明，激光熔覆因光束能量高度集中，其骤冷骤热的凝固过程对基体热影响较小，即便温度在工件内部得到累积和传递，达到200-300℃而导致颜色变化，也远远达不到使组织产生大幅度变化的程度，因此认为，中缸体、立柱表面经激光熔覆、内孔熔铜后的黄色、蓝色、紫色对工件整体性能影响较小。但为了消除客户对变色现象所产生的的疑虑，就需要对激光熔覆及内孔熔铜的温度进行有效调控。

因此，现有技术有待于进一步改进和发展。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种激光熔覆及内孔熔铜质量稳定控制系统及调控方法。

本发明提供如下技术方案：

一种激光熔覆及内孔熔铜质量稳定控制系统，包括设置于工作台上环绕熔覆基体设置的保温层，熔覆基体与保温层之间设置热电偶和散热管，热电偶、散热管与熔覆基体通过热量传导层紧密贴合，散热管中设置循环冷却水并通过冷却水循环实现对熔覆基体的降温，紧贴熔覆基体设置有温度传感器，其中，温度传感器设置为多个，该多个温度传感器呈阵列排布于熔覆基体外。

进一步的，热电偶和散热管相间隔沿熔覆基体长度方向分布。

进一步的，保温层由若干局部保温块组成，每一局部保温块中分别设置散热管、热电偶和温度传感器。

进一步的，各局部保温块中设置的散热管的入口和出口分别与入水总管和出水总管连接，各散热管的入口处设置电控阀门，入水总管上设置用于驱动水循环的散热驱动泵。

进一步的，还包括控制器，各电控阀门与控制器控制连接，散热驱动泵与控制器控制连接，各局部保温块中的热电偶与控制器控制连接。

进一步的，散热管呈M型走向设置，热电偶设置于散热管弯折夹角内。

进一步的，还包括储水箱，储水箱的循环水出口和循环水入口分别与入水总管和出水总管连接，储水箱上设置预热出水口并通过预热出水口与预热管路连接，预热管路连接于相邻激光熔覆及内孔熔铜质量稳定控制系统的入水总管上，预热管路上设置有预热驱动泵。

一种激光熔覆及内孔熔铜质量稳定温度定向调控方法，包括：

基于输入的激光熔覆控制流程按照先后顺序划分熔覆分区域，进一步基于输入的激光熔覆工艺参数确定各熔覆分区域的温控条件；

确定与各熔覆分区域对应的保温块，并进一步根据所确定的当前熔覆分区域的温控条件设定相应保温块的控制参数；

依照激光熔覆控制流程工作时，按照所设定顺序调用相应熔覆分区域中对应保温块的控制参数，启动控制系统实现相应熔覆分区域内温度调控。