[发明专利]一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置

权利要求书

1.一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于，包括：

固定机架，具有一安装腔，用于安装沉积装置的其余部件；

激光器，安装于固定机架上部，并且激光器发射的激光光束射入固定机架的内腔，用于向安装腔内发射激光光束；

冷喷涂系统，包括送粉器和至少一套冷喷部，其中送粉器的出粉口与冷喷部的送粉口连通，用于向冷喷部内输送粉末；冷喷部安装于固定机架的端部，用于向基材表面喷射粉末形成粉斑；

以及扫描振镜系统，安装于固定机架的安装腔内，包括固定部、分光部、振镜扫描部以及振镜控制部，固定部安装于固定机架上，分光部、振镜扫描部以及振镜控制部均安装于固定部，且所述分光部位于激光器的出光口处，用于接收激光器射出的激光光束并将其分成至少两束激光束作为振镜扫描部的发射激光光束，每束发射激光光束对应一套振镜扫描部；所述振镜扫描部与所述振镜控制部相连，使得入射光经振镜扫描部的扫描后在基材的沉积面展开成一激光扫描区，并使得冷喷涂喷枪喷涂的粉斑落于激光扫描区范围内。

2.如权利要求1所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述分光部为一装于固定机架内壁的分光镜，且所述的分光镜位于激光器的正下方，用于将激光器发射的激光光束分成至少两束发射激光光束。

3.如权利要求2所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述分光镜的镜面为平面或弧形面。

4.如权利要求3所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述振镜扫描部包括反射镜和聚光镜，所述振镜控制部包括反射镜驱动电机、聚光镜驱动电机和振镜控制器，反射镜驱动电机和聚光镜驱动电机均通过固定部安装于安装架体内；所述反射镜安装于反射镜驱动电机的驱动轴上，用于将接收的发射激光光束反射至位于下方的聚光镜上；所述聚光镜安装于聚光镜驱动电机的驱动轴上，用于将反射镜反射的反射激光光束从激光出光口射至基材沉积面并展开成一激光扫描区；反射镜驱动电机的控制端、聚光镜驱动电机的控制端均与振镜控制器相应端口相连接，用于控制入射激光的入射角实现激光扫描。

5.如权利要求1所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述冷喷涂装置的喷涂部包括具有喷嘴固定腔的固定座和至少一个拉瓦尔喷嘴，所述喷嘴固定腔、扫描振镜系统分列于固定机架两侧；所述拉瓦尔喷嘴嵌装于喷嘴固定腔上，其中拉瓦尔喷嘴与送粉器的送粉口管路连通，拉瓦尔喷嘴喷出的粉斑均落于激光扫描区内。

6.如权利要求1所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：送粉器通过固定腔外部的粉末输送管和高温高压腔与拉瓦尔喷嘴的粉末喷射通道相连通。

7.如权利要求2所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述聚焦镜的镜面由一个或多个弧形镜面组成。

8.如权利要求1所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述激光器为光纤激光器、半导体激光器、Nd：YAG1激光器或者CO₂激光器。

9.如权利要求1所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述拉瓦尔喷嘴的中心轴位于同一平面上，并保持平面与基材的沉积面垂直，用于实现粉末粒的垂直入射；由振镜扫描部射出的激光光束的末端在基材的沉积面聚焦形成的扫描区域为一矩形区域，并位于所述拉瓦尔喷嘴的下方，光束与拉瓦尔喷嘴的中心轴所在平面呈30°夹角。

10.如权利要求1所述的一种扫描振镜辅助超音速激光复合高速沉积装置，其特征在于：所述激光光束从分光镜中心射入，振镜扫描部均以分光镜中心轴对称分布。