[发明专利]一种细长型工件的激光熔覆装置及激光熔覆方法

说明书

本发明公开了一种细长型工件的激光熔覆装置及激光熔覆方法，包括夹爪、顶针、伸缩预热套筒、激光熔覆嘴、第一导轨和第二导轨；夹爪和顶针夹持工件两端；激光熔覆嘴在第一导轨上滑动；伸缩预热套筒包括多节自夹爪向顶针方向直径依次减小的加热筒；最大直径的加热筒通过第一支架滑动连接在第一导轨，最小直径的加热筒通过第二支架滑动连接在第二导轨；伸缩预热套筒随着激光熔覆嘴的移动，同步移动并收缩，使工件在激光熔覆前始终保持预热状态；在工件激光熔覆完成后，伸缩预热套筒反向移动并拉伸，使工件进行热处理；先装夹再预热，保护工人操作过程的安全；工件预热和热处理，能够有效控制熔覆层的残余应力，减少裂纹损伤，提高激光熔覆质量。

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其涉及一种细长型工件的激光熔覆装置及激光熔覆方法。

背景技术

激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。

工件在进行激光熔覆前需要进行预热处理，预热效果的好坏一定程度上决定了加工成型后的质量；现有技术中对于工件都是先进行预热，然后利用夹具、激光熔覆头配合使用完成对工件表面的熔覆；利用此种方式操作存在以下弊端，一是预热后的工件装夹时，有可能导致因为温度过高对人员造成人身伤害；二是预热后的工件装夹以后，因为外界温度的影响，进行激光熔覆处理时工件的温度差别较大，造成同一批产品的产品质量差别也较大。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是：提供一种细长型工件的激光熔覆装置及激光熔覆方法，能够解决上述背景技术提到的问题。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：

一种细长型工件的激光熔覆装置，包括夹爪、顶针、伸缩预热套筒、激光熔覆嘴、第一导轨和第二导轨；所述夹爪和顶针夹持工件的两端；所述伸缩预热套筒套在工件外侧且能够移动至顶针的外侧；所述激光熔覆嘴在第一导轨上滑动且位于伸缩预热套筒与夹爪之间；所述第一导轨和第二导轨错位设置；所述伸缩预热套筒包括多节自夹爪向顶针方向直径依次减小的加热筒；与夹爪相邻的加热筒通过第一支架滑动连接在第一导轨，与顶针相邻的加热筒通过第二支架滑动连接在第二导轨；直径大的加热筒能够在第一支架的移动作用下滑动至与其相邻的直径小的加热筒外表面；所述第二支架靠近加热筒紧挨顶针的端面设置；与夹爪相邻加热筒的靠近夹爪侧设置有距离发射器；所述第二导轨的靠近夹爪端设置有能够接收距离发射器信号并发出指令的距离感应器；所述距离感应器控制第二支架的移动且第二支架的移动速度与第一支架的移动速度一致。

优选地，熔覆段长度小于500mm时，伸缩预热套筒有两节加热筒；熔覆段长度在500-1000mm时，伸缩预热套筒有三节加热筒；熔覆段长度大于1000mm时，每增加500mm增加一节加热筒。

优选地，所述加热筒是纳米红外节能电热圈；每一节的加热筒对应一个加热开关；所述加热筒包括纳米红外加热管、两个半环、固定组件；所述两个半环通过合页铰接；所述固定组件位于合页的相对侧且可拆卸的将两个半环固定为环形结构；所述固定组件位于加热筒轴向的中间部分；在多节加热筒重叠后，多节加热筒的固定组件成直线依次分布；所述纳米红外加热管有多个且两个半环的纳米红外加热管相对分布；所述半环包括自内向外依次设置的反射层、隔热层、不锈钢外壳层。

优选地，所述加热筒的轴向设置有能够使固定组件穿过的开口；所述加热筒的内壁设置有沿着加热筒轴向延伸的耐高温的滑条，外壁设置有能够使滑条滑动的滑槽；在半环的径向方向上，所述滑条边缘至半环圆心的距离大于纳米红外加热管边缘至半环圆心的距离；所述滑条位于两组纳米红外加热管之间；相邻的两节加热筒有重合部分；在工作状态，加热筒与其相邻的加热筒始终保持相连。