[发明专利]一种高温合金焊前激光清洗装置及方法

权利要求书

1.一种高温合金焊前激光清洗装置，包括激光清洗头(10)和激光器(20)，所述激光器(20)与激光清洗头(10)之间通过光缆连接，其特征在于：还包括控制系统(30)、烟雾净化系统(60)；

所述控制系统(30)与所述激光器(20)控制连接；

所述烟雾净化系统(60)包括吸尘管(601)和烟雾净化器(602)，所述吸尘管(601)设置在所述激光清洗头(10)上，所述吸尘管(601)通过管道与烟雾净化器(602)连接，所述烟雾净化器(602)与所述控制系统(30)控制连接；

在所述激光清洗头(10)上设置有可伸缩式的焦点保持架(50)，在焦点保持架(50)内设置有伺服电机，所述伺服电机用于驱动所述焦点保持架(50)伸长或缩短，所述伺服电机与所述控制系统(30)控制连接；

在所述激光清洗头(10)上设置有红外激光测距装置(40)，所述红外激光测距装置(40)通过通信单元(401)与所述控制系统(30)连接；

所述激光清洗头(10)内设置有X轴扫描振镜装置(101)和Y轴扫描振镜装置(102)，所述X轴扫描振镜装置(101)、Y轴扫描振镜装置(102)分别与所述控制系统(30)控制连接。

2.如权利要求1所述的一种高温合金焊前激光清洗装置，其特征在于：所述激光清洗头(10)内设置有光束调整系统，光束调整系统包括所述X轴扫描振镜装置(101)、Y轴扫描振镜装置(102)，还包括准直隔离器(103)、扩束镜(104)、以及F-theta场镜(105)；所述激光器(20)发射的激光依次经过准直隔离器(103)、扩束镜(104)、X轴扫描振镜装置(101)、Y轴扫描振镜装置(102)、F-theta场镜(105)后形成激光束(80)从所述激光清洗头(10)射出。

3.如权利要求1所述的一种高温合金焊前激光清洗装置，其特征在于：在所述焦点保持架(50)的端部设置有万向球(501)。

4.如权利要求1所述的一种高温合金焊前激光清洗装置，其特征在于：在所述激光清洗头(10)的尾端设置有螺纹接头(108)，所述螺纹接头(108)用于与激光器(20)上的光缆连接。

5.如权利要求1所述的一种高温合金焊前激光清洗装置，其特征在于：在所述激光清洗头(10)上设置有手柄(106)，在所述手柄(106)上设置有扳机(107)用于打开或关闭激光束(80)。

6.如权利要求1所述的一种高温合金焊前激光清洗装置，其特征在于：所述激光器(20)为纳秒脉冲光纤激光器，波长1064nm，激光平均功率为10～100W，激光重复频率为10～1000kHz，可调脉宽10～500ns，激光光斑直径为0.03～0.2mm，脉冲能量为0.5～1.5mJ。

7.一种高温合金焊前激光清洗方法，其特征在于：采用权利要求1至6任一所述的激光清洗装置，包括以下步骤：

步骤S1：将高温合金待焊部件(70)放置在清洗平台上，启动控制系统(30)，在控制系统(30)上预设激光清洗头(10)与高温合金待焊部件(70)的距离，控制系统(30)控制焦点保持架(50)内的伺服电机调节焦点保持架(50)的长度；

步骤S2：通过控制系统(30)设定工艺参数激光器(20)的参数，激光平均功率为10～100W，激光重复频率为10～200kHz，可调脉宽10～500ns，脉冲能量为0.5～1.5mJ；

步骤S3：手持激光清洗头(10)，使得焦点保持架(50)端部的万向球(501)抵住高温合金待焊部件(70)表面，调整激光清洗头(10)的角度，使激光束(80)沿高温合金待焊部件(70)的清洗面法向方向射入进行清洗；

步骤S4：清洗结束后，关闭激光器(20)、红外激光测距装置(40)以及激光清洗头(10)；

步骤S5：观察清洗区域是否露出高温合金金属光泽，如果未露出高温合金金属光泽，重复步骤S2至步骤S4。