[发明专利]一种壳体类铸件激光修复用同轴送粉头装置

说明书

本发明涉及一种壳体类铸件激光修复用同轴送粉头装置，由铰链连接块和组合可调式带水冷送粉管构成，组合可调式带水冷送粉管包括上连接杆、下连接杆、送粉管、水冷套、卡箍、数显倾角仪等模块。其中组合可调式带水冷送粉管通过调节连接杆、卡箍实现送粉管在不同高度、方向上的摆动与定位，借助数显倾角仪和连接杆上的刻度线同步显示送粉管的倾斜角度，保证四组送粉管角度、延伸距离的一致匹配。本发明通过对送粉管角度的精确调节和定位，保证激光、粉末良好耦合效果的同时，满足了大深度、局部范围缺陷位置的修复需求。

技术领域

本发明涉及一种壳体类铸件激光修复用同轴送粉头装置，适用于壳体类铸件大深度、局部范围缺陷部位的激光修复成形，属于金属成形领域。

背景技术

涡轮泵是液氧煤油火箭发动机的关键组件，有发动机“心脏”之称。其中，壳体类铸件长时间在低温、高速冲刷、大振动等特殊环境中工作，对力学性能要求较高。当前，由精密铸造方法制造的壳体铸件受高强不锈钢真空熔炼工艺、壳体结构复杂等因素影响，产品内部质量较难控制，容易出现疏松、缩孔等缺陷，且缺陷区域面积较大、位置较深，为保产品交付进度，节约经济成本，需对壳体类铸件非关键部位处的缺陷进行修复。

激光熔化沉积修复技术是由计算机控制的一种数字化修复技术，修复过程能量在功率密度和时空分布上可控性高，对基体铸件热输入小，且修复组织内部无宏观偏析，晶粒细小，力学性能可完全达到或优于铸件性能水平。采用该技术修复壳体类铸件，修复效率高，人员劳动强度小，且缺陷部位一次修复合格率大幅提升，修复过程可靠性高，质量稳定性好，避免了传统补焊修复时返修、二次补焊过程中大量非必要的生产成本。

当前激光熔化修复送粉头装置为设备配套通用部件，其结构固定不可调，修复时需根据送粉头尺寸分析缺陷部位的修复可达性，只能局限于一定坡口角度及深度范围内缺陷的修复，对于壳体类铸件上部分大深度、局部范围缺陷而言，完成修复需增大坡口开设空间以避免与基体的干涉，将大大增加修复工作量，甚至影响铸件关键区域部位。为此，需开发一种激光修复用同轴送粉头装置，以满足壳体类铸件大深度、局部范围缺陷的修复成形。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种壳体类铸件激光修复用同轴送粉头装置，以实现壳体类铸件大深度、局部范围缺陷部位的激光修复。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种壳体类铸件激光修复用同轴送粉头装置，包括铰链连接块、4组可调式带水冷送粉管组件；

每组可调式带水冷送粉管组件包括角度调节组件、送粉管以及水冷套；

水冷套套设在送粉管的外部，为送粉管降温；

角度调节组件包括可相互调节连接角度的上连接杆和下连接杆；上连接杆连接至铰链连接块，与铰链连接块的连接角度可调节；下连接杆平行固定至水冷套；调节下连接杆的倾角使得送粉角度与坡口开设角度相匹配；

4组可调式带水冷送粉管组件沿周向均匀分布，4组上连接杆、下连接杆的倾角均保持一致。

优选的，还包括倾角仪，倾角仪检测一个下连接杆的倾斜角度。

优选的，铰链连接块连接至激光熔覆头，铰链连接块底座四角上钻有螺纹孔，用于连接激光熔覆头；铰链连接块具有四个棱边，每个棱边的中心上布有 1组用于连接上连接杆的凸台；凸台底部具有角度刻度，上连接杆上部具有定位指示线，能够指示二者轴线之间夹角的变化。

优选的，上连接杆的下部具有角度刻度，下连接杆上部具有定位指示线，能够指示二者轴线之间的夹角变化。

优选的，调整一组上连接杆和下连接杆，倾角仪检测的角度达到调节目标角度后，读取上连接杆与下连接杆之间的夹角变化指示值，并按照该夹角变化指示值，调节另外三组上连接杆与下连接杆的夹角；读取上连接杆与铰链连接块之间的夹角变化指示值，并按照该夹角变化指示值，调节另外三组上连接杆与铰链连接块之间的夹角。