[实用新型]一种叠片式磁场发生装置

说明书

磁场发生装置，包括拱形磁芯、激光头、送粉机构，拱形磁芯上绕有供磁线圈，供磁线圈连接电源，拱形磁芯具有拱形本体，拱形磁芯的两端各连接一个可调磁极头，两个可调磁极头的端部之间形成放置工件的空间；可调磁极头由多片磁叠片叠置而成，可调磁极头设有通孔，调整螺钉通过所述的通孔与拱形磁芯端部的螺纹孔啮合；调整螺钉构成可调磁极头的旋转枢纽，也构成可调磁极头中的磁叠片的旋转枢纽。本实用新型通过调整可调磁极头各磁叠片的位置，调节磁场范围、方向、梯度，实现各种尺寸大小零件、各磁场方向及梯度需要的电磁场辅助激光加工，提高待加工零件力学性能、降低激光加工过程的气孔等缺陷、调整溶质元素或硬质相分布、改善熔覆层表面形貌。

技术领域

本实用新型涉及激光加工用的磁场发生装置。

背景技术

激光加工技术具有高精度、高经济效益、可控性强等优点被广泛用于零件强化以及零件修复过程中。但在激光加工过程中，熔池经历了一个急速升温与冷却的过程，同时由于零件基体材料与强化粉末之间的热物理性能差异，易在激光加工区域形成裂纹、气孔等缺陷。

针对上述激光加工中的问题，有学者提出了外加电磁场辅助激光加工的方法。通过在熔池中施加所需的电磁场，进而在激光熔池中形成相应的洛伦兹力来调控熔池熔体流动，减小凝固组织内部的缺陷。

申请号201720283134.8中国专利公开了一种磁场辅助激光烧结的实验装置，通过在激光烧结过程中加以磁场辅助，从而防止激光加工产品氧化，避免残渣残留在产品表面，提高产品质量。

申请号201710282347.3中国专利公开了去除激光熔覆层气孔/夹杂物的激光熔覆装置和方法，通过在激光熔覆过程中施加交变磁场，能够有效降低铝合金激光熔覆层中的气孔及非金属夹杂物，显著提高激光熔覆层质量。

申请号201711070111.X中国专利公开了自由通配的通用电、磁复合场激光熔覆辅助装置及方法，通过施加不同组合方式的电场与磁场来产生不同种类的洛伦兹力，控制金属熔体对流，为激光熔覆中制备优良的熔覆层提供了条件。

但是，以上专利所公开的单一磁场或电磁场辅助的激光制造装置所产生的磁场范围均是固定、不可调节的，对于不同尺寸大小的零件无法用同一套装置进行加工制造。另外，这些装置的磁场方向、磁场分布梯度也是不可调节的，无法对熔池洛伦兹力进行一个灵活方便的控制。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷,本实用新型要提供一种叠片式磁场范围、方向、梯度、大小均可调的磁场发生装置。

本实用新型可根据所需激光加工零件的需要对磁场范围、方向、梯度、大小进行调控，进而实现对熔池对流行为进行控制，以改善激光加工零件综合力学性能。

本实用新型的磁场发生装置，包括拱形磁芯5、激光头1、送粉机构，拱形磁芯5上绕有供磁线圈4，供磁线圈4连接电源，其特征在于：拱形磁芯5具有拱形本体，拱形磁芯5的两端各连接一个可调磁极头6，两个可调磁极头6的端部之间形成放置工件2的空间；可调磁极头6由多片磁叠片叠置而成，可调磁极头设有通孔，调整螺钉7通过所述的通孔与拱形磁芯5端部的螺纹孔啮合；调整螺钉7构成可调磁极头6的旋转枢纽，也构成可调磁极头6中的磁叠片的旋转枢纽。

所述拱形磁芯5由等宽的横向磁条501与两块纵向磁条502组成，纵向磁条502设置在横向磁条501左右两端的上表面上；所述横向磁条501、纵向磁条均502由磁叠片冲压而成，纵向磁条502的顶部形成拱形磁芯5端部，横向磁条501形成拱形磁芯5的底边。

所述激光头同轴的设有三束送粉头管道，且三束粉束汇聚的粉斑焦点与激光焦点重合。

所述载物台横跨的穿过拱形磁极，需激光加工的工件置于载物台表面。

所述供磁线圈套和在拱形磁芯的底边上，且供磁线圈正负极与电源两端相连。