[发明专利]一种强制冷却环境下电磁搅拌辅助进行激光熔覆的方法和装置

权利要求书

1.一种强制冷却环境下电磁搅拌辅助激光熔覆装置，其特征在于，包括激光发射装置、强制冷却控制装置、电磁搅拌装置、保护气氛装置、三轴联动工作台、温度检测反馈装置、计算机(1)，

所述三轴联动工作台由X方向运动平台(18)、Y方向运动平台(19)、Z方向运动平台(20)构成，X方向运动平台(18)、Y方向运动平台(19)、Z方向运动平台(20)的移动由计算机(1)控制；

所述强制冷却控制装置包括高压液氮罐(24)、电磁阀(21)、液氮隔热收容箱、液位计(5)、夹具(11)，所述液氮隔热收容箱固定在三轴联动工作台上，所述液氮隔热收容箱与高压液氮罐(24)连通，所述液氮罐(24)与液氮隔热收容箱之间设置电磁阀(21)和液氮罐压力表(22)，电磁阀(21)与计算机(1)相连，夹具(11)固定在收容箱上端开口处，液位计(5)设在液氮隔热收容箱内，液位计(5)与计算机(1)相连，所述液位计(5)用于检测液氮的液位、并反馈给计算机(1)，计算机(1)通过控制电磁阀(21)调控高压液氮罐阀门(23)来保证液氮隔热收容箱内液氮的容量；

所述保护气氛装置包括保护气氛箱(8)、氩气喷射嘴(9)、高压氩气罐(27)，保护气氛箱(8)设在液氮隔热收容箱上部、并笼罩所述夹具(11)，所述氩气喷射嘴(9)伸入保护气氛箱(8)内、且与高压氩气罐(27)相连，所述氩气喷射嘴(9)与高压氩气罐(27)之间设有氩气罐压力表(25)；

所述激光发射装置包括激光器(2)、激光束发射头(6)，激光器(2)在计算机(1)的控制下发射激光束，所述保护气氛箱(8)顶板为透光板(7)，激光束发射头(6)通过透光板孔伸入保护气氛箱(8)内；所述温度检测反馈装置为装在保护气氛箱(8)内的红外测温器(4)，所述红外测温器(4)与计算机(1)相连，用于检测工件表面的温度，反馈给计算机(1)；

所述电磁搅拌装置包括电磁线圈(15)、电磁调控器(3)，所述电磁线圈(15)套在液氮隔热收容箱和保护气氛箱(8)外，使所述夹具(11)位于电磁线圈(15)的中心；所述电磁线圈(15)与电磁调控器(3)相连，所述电磁调控器(3)与计算机(1)相连，计算机(1)通过控制电磁调控器(3)设定所需的磁场强度参数。

2.根据权利要求1所述的强制冷却环境下电磁搅拌辅助激光熔覆装置，其特征在于，所述夹具(11)的上端具有用具夹持工件的方槽，所述夹具(11)的下端具有多个并排设置的梳齿装梯形散热片(111)，所述梯形散热片(111)浸没所述液氮隔热收容箱的液氮中。

3.根据权利要求1所述的强制冷却环境下电磁搅拌辅助激光熔覆装置，其特征在于，所述的电磁线圈(15)为两个同轴相对布置的亥姆霍兹线圈。

4.根据权利要求1所述的强制冷却环境下电磁搅拌辅助激光熔覆装置，其特征在于，所述液氮隔热收容箱，所述液氮隔热收容箱为双层隔热设计，所述液氮隔热收容箱包括泡沫外层(12)和不锈钢内层(13)，所述泡沫外层(12)包覆在不锈钢内层(13)外部。

5.根据权利要求1所述的强制冷却环境下电磁搅拌辅助激光熔覆装置，其特征在于，所述夹具(11)的材质为紫铜。