[发明专利]一种旋转光束超高速激光熔覆方法有效
| 申请号： | 201811140066.5 | 申请日： | 2018-09-28 |
| 公开（公告）号： | CN108950545B | 公开（公告）日： | 2019-09-27 |
| 发明（设计）人： | 李俐群;王威;陶汪;洪臣 | 申请（专利权）人： | 亚琛联合科技(天津)有限公司 |
| 主分类号： | C23C24/10 | 分类号： | C23C24/10 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人： | 高倩;宋诗非 |
| 地址： | 300000 天津市滨海新区*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 激光熔覆 熔覆 旋转光束 超高速 熔池 熔化 高速旋转过程 光学元件形成 粉末利用率 常规激光 尺寸光斑 激光辐照 空间形成 密度分布 半固态 熔覆层 椭圆 送粉 加热 近似 冷却 | ||
1.一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：调节激光熔覆喷嘴的角度，将由激光熔覆喷嘴喷出的粉末的聚焦点位于待熔覆的工件的上方，所述聚焦点距离工件表面0-5mm，所述工件为轴对称零件；
步骤S2：调节光路系统，启动X方向振镜电机和Y方向振镜电机，X方向振镜电机和Y方向振镜电机分别驱动X方向振镜和Y方向振镜振动，调整X方向振镜电机和Y方向振镜电机的旋转角度，使X方向振镜和Y方向振镜的振动偏转方向互相垂直，以使激光光束经由X方向振镜和Y方向振镜后形成旋转光束，并形成光斑，所述旋转光束在待熔覆工件上做匀速圆周运动或匀速椭圆周运动，以形成圆形或椭圆形光斑；
步骤S3：调整工件的旋转线速度，以使工件的旋转线速度设置在25～200m/min范围内；
步骤S4：开启激光发射器和送粉器，激光发射器发射激光束，送粉器经过激光熔覆喷嘴喷射粉末流，激光光束经由X方向振镜和Y方向振镜后形成旋转光束，并经聚焦镜聚焦后与粉末流在物理空间形成交汇区域；
步骤S5：粉末流在交汇区域内受到均匀的激光能量辐照加热，以液态或半固态落入熔池，后经冷却形成熔覆层；
步骤S6：移动激光器和送粉器或移动工件以对整个工件进行熔覆。
2.根据权利要求1所述的一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，所述旋转光束做匀速圆周运动时，X方向振镜和Y方向振镜的振幅相同，圆形光斑的半径大小0.5mm～3mm。
3.根据权利要求1所述的一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，所述旋转光束做匀速椭圆周运动时，X方向振镜和Y方向振镜的振幅不同，椭圆形光斑的长轴半径和短轴半径大小均为0.5mm～3mm。
4.根据权利要求3所述的一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，所述旋转光束在旋转时也做平移运动，以对工件整个表面进行熔覆，其中旋转光束沿椭圆形光斑的长轴进行移动。
5.根据权利要求2-4任一所述的一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，所述粉末的聚焦点距离工件表面3mm。
6.根据权利要求2-4任一所述的一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，所述工件的旋转线速度为100m/min。
7.根据权利要求2-4任一所述的一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，所述喷嘴采用连续式同轴环形送粉喷嘴。
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