[实用新型]兼具预热和保温功能的激光熔覆装置

说明书

本实用新型公开了一种兼具预热和保温功能的激光熔覆装置，旨在解决当前激光熔覆装置功能不全、难以适用于较大工件的技术问题。其包括激光熔覆头及与其匹配的喷粉管、惰气喷射管，以及非接触式预热机构、非接触式保温机构，且其加热部件均能跟随所述激光熔覆头移动。本实用新型结构简单、成本低，其集成了预热、保温功能，适用于较大尺寸的工件，可使激光熔覆涂层组织致密，无裂纹、气孔等缺陷，并改善热应力，使熔覆材料和基体冶金结合更良好，进而大大提高涂层的质量和性能。

技术领域

本实用新型涉及表面改性技术领域，具体涉及一种兼具预热和保温功能的激光熔覆装置。

背景技术

随着科学技术的发展，工农业对于钢材及其制件的耐磨和耐腐蚀等性能提出了更高的要求。而对材料表面进行改性以增强其耐磨性和耐腐蚀性，是当前最具有经济意义和推广价值的技术手段。

激光熔覆（Laser Cladding）亦称激光熔敷或激光包覆，是一种新的表面改性技术；其是将合金材料或者金属粉末预置于需要修复的或者再制造的金属表面，或者采用自动送料装置(送粉器或者送丝机)在激光熔融过程中输送至金属基材表面，经高能量激光束熔化，使之和基体表面熔合，形成低稀释度的、与基体表面结合的熔覆层。激光熔覆所得的熔覆层耐腐蚀、耐磨损，并且抗冲击性能好。

然而对于有较大尺寸或体积的制件钢材，利用现有激光熔覆装置进行激光熔覆涂层的制备，因涂层和基材的热膨胀系数存在差异，会导致涂层存在裂纹和气孔等缺陷，从而恶化了熔覆涂层的性能。目前，当务之急是改进激光熔覆装置对较大尺寸工件的适用性，以满足提高其激光熔覆涂层的组织致密性、从而提高涂层的质量和性能。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种兼具预热和保温功能的激光熔覆装置，旨在解决当前激光熔覆装置功能不全、难以适用于较大工件的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种兼具预热和保温功能的激光熔覆装置，包括激光熔覆头、与其匹配的喷粉管、惰气喷射管，以及设置于所述激光熔覆头行走轨迹前方的非接触式预热机构、位于所述激光熔覆头涂覆轨迹后方的非接触式保温机构，且所述非接触式预热机构、非接触式保温机构的加热部件均能跟随所述激光熔覆头移动步进。

所述非接触式预热机构包括与待处理工件形状相匹配（根据加热对象不同，可以把线圈制作成不同的形状）的预热感应线圈、加热控制器及对应的供电电源；所述预热感应线圈与待处理工件表面保持25～35cm的间隙。

所述预热感应线圈为工件缠绕加热式或工件外置加热式，其由导线或导管缠绕而成。

所述非接触式保温机构包括与待处理工件形状相匹配的保温感应线圈、加热控制器及对应的供电电源；所述保温感应线圈与待处理工件涂覆层保持25～35cm的间隙。

所述保温感应线圈为工件缠绕加热式或工件外置加热式，其由导线或导管缠绕而成。

所述兼具预热和保温功能的激光熔覆装置还包括工装夹具，以夹持待处理工件实现翻转、平移或/和旋转。

所述非接触式预热机构、非接触式保温机构与所述激光熔覆头经由对应的同步机构实现同步移动。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：

1.本实用新型合理集成了非接触式的预热、保温机构，使基体能够达到预热温度，使激光熔覆涂层组织致密，无裂纹、气孔等缺陷，保温机构能很好的释放激光熔覆涂层过程中的热应力，使熔覆材料和基体冶金结合更良好，进而大大提高涂层的质量和性能。

2.采用感应式加热部件，加热快，不引入污染物，节能环保，而且加热温度控制更加精准、快捷，例如应用过程中要求预热温度较高而保温温度相应要低一些，而采用感应线圈加热方式就容易精准的控制和实现。