[发明专利]激光感应复合熔覆制备材料涂层的方法及装置

摘要

本发明公开了一种激光感应复合熔覆高性能材料涂层的方法及装置。本发明将激光束与高频电磁感应加热耦合起来，实现激光与感应加热复合熔覆的过程。装置包括激光器、激光导光装置、激光聚集装置、高频感应加热器、数控机床和工件夹持装置。工作时，工件待处理表面上的涂层与感应加热线圈之间的距离为1－10毫米。本发明通用性强，可在各种材质的实心部件的表面及管状零件的内外表面进行激光感应复合熔覆高性能材料涂层的表面处理，熔覆方法的特征在于利用热喷涂、冷喷涂或超音速火焰喷涂效率高的优点，并将感应加热与激光熔覆同步进行，最大熔覆线速度达0.5－10米/分钟，熔覆速度比常规激光熔覆提高了1－10倍，粉末沉积率比现有的激光熔覆的沉积率提高了1－15倍，而且熔覆层无气孔与裂纹。

主权项

1、一种激光感应复合熔覆制备材料涂层的方法，其步骤包括：①在已进行过喷砂处理的待加工工件表面喷涂一层厚度为0.1-3.0毫米的涂层，涂层材料为合金粉末，或者合金粉末与陶瓷相颗粒形成的金属陶瓷复合粉末，其中陶瓷相颗粒的质量百分含量小于等于70％；②将待加工工件表面的涂层与感应加热线圈之间的距离控制在1-10毫米范围内，利用高频感应加热器往感应加热线圈内通入电流，使工件表面的温度为500-1200℃，并通入保护气体；③将激光束聚焦之后辐照在感应加热区内，对涂层进行激光熔覆处理，激光功率为1-10KW，激光束的光斑直径为2-30毫米，激光熔覆线速度为0.5-10米/分钟，感应加热功率为10-300KW；④在熔覆完一层合金涂层之后，检测熔覆层的厚度是否达到设定的厚度要求，如果没有，重复步骤①-③，直到熔覆层达到所需要的厚度，否则，工作结束。