[发明专利]激光熔敷方法

说明书

本发明涉及金属表面处理领域，提供了一种激光熔敷方法。该方法包括以下步骤：材料准备；设备准备；设备组装；调节光粉耦合；测量出粉量：多次测量在预设时长内每个出粉组件的两个出粉管的出粉量；分别测量每个转盘式送粉器的转盘在不同转数下与其对应的出粉组件的出粉总量；确定出粉组件每分钟出粉总量与对应转盘式送粉器的转盘转数的关系；根据激光熔敷所需每分钟粉末材料的总质量、多种粉末材料的质量占比、以及出粉组件每分钟出粉量与对应转盘式送粉器的转盘转数的关系，调整转盘式送粉器的转盘每分钟的转数。本发明无需提前混粉，能够有效解决熔敷过程中不同粉末的配比梯度问题，保证基材表面形成均匀、稳定连续的熔敷层。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种激光熔敷方法。

背景技术

激光熔敷，亦称激光熔覆或激光包覆，是一种新的表面改性技术。它通过在基材经激光辐照后形成的熔池中添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使熔覆材料与基材表面薄层一起熔凝，进而在基层表面形成均匀的、稳定的、连续的熔覆层。熔覆材料通常为两种或两种以上不同粒径和不同物性的粉末材料，这些粉末材料通常都是采用先混粉后送粉的方式进行输送的。

混粉的方式通常采用机械混合方式或球磨混合方式。机械混合方式的主要问题在于：一方面，由于不同粉末的粒径和密度不同，因此容易导致粉末出现明显沉积。另一方面、由于不同粉末的粒径、比重和流动性不同，因此容易导致混合粉末在气动传输过程中粉末分离，使得打入熔池内部的粉末组分与设计组分相差较大，造成不同位置的组织均匀性不一致。球磨混合的主要问题是经过球磨后的粉末粒度会变细，一般会低于325目，细粉输送的难度大，易发生粘结及堵粉等问题，不利于现有转盘式送粉器的粉末输送。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种操作便捷、无需提前混粉的激光熔敷方法，以保证基材表面能够形成均匀、稳定的熔覆层。

根据本发明实施例的激光熔敷方法，包括以下步骤：

材料准备：对激光熔敷所需的多种粉末材料进行预处理；

设备准备：预备激光发射器、与所述粉末材料一一对应的转盘式送粉器、与所述转盘式送粉器一一对应的分粉器以及与所述分粉器一一对应的出粉组件；所述出粉组件包括两个出粉管，所述分粉器具有粉末入口和两个粉末出口；

设备组装：将每个所述转盘式送粉器的出口与对应的所述分粉器的粉末入口连通，将所述分粉器的两个粉末出口分别与对应的所述出粉组件的两个所述出粉管的进口连通；将所述出粉组件的两个所述出粉管分别固定在所述激光发射器的激光头的两侧，并使两个所述出粉管关于所述激光头中心对称；

调节光粉耦合：调整所述出粉组件的两个所述出粉管的角度，以使两个所述出粉管的出口朝向所述激光头产生的光斑；

测量出粉量：在所述转盘式送粉器内装入对应的所述粉末材料；多次测量在预设时长内每个所述出粉组件的两个所述出粉管的出粉量，以确保每个所述出粉组件的两个所述出粉管的出粉量的差值不大于预设差值；分别测量每个所述转盘式送粉器的转盘在不同转数下与其对应的所述出粉组件的出粉总量；

确定每分钟出粉总量与转盘转数的关系：根据预设时长内每个所述出粉组件的两个所述出粉管的出粉量以及对应所述转盘式送粉器的转盘在不同转数下与其对应的所述出粉组件的出粉总量，确定所述出粉组件每分钟出粉总量与对应所述转盘式送粉器的转盘转数的关系；

激光熔敷：根据激光熔敷所需每分钟粉末材料的总质量、多种所述粉末材料的质量占比、以及所述出粉组件每分钟出粉量与对应所述转盘式送粉器的转盘转数的关系，调整所述转盘式送粉器的转盘每分钟的转数。