[实用新型]基于热时效处理的激光熔覆修复加工系统

说明书

本实用新型提供一种基于热时效处理的激光熔覆修复加工系统，包括激光熔覆系统、保护气系统、送粉系统、控温系统、温度反馈系统、加热系统、熔覆工作台以及控制系统。本实用新型基于热时效处理的激光熔覆系统可实现在恒温环境下进行激光熔覆，减少熔覆裂纹的产生，提高熔覆质量和效果。

技术领域

本实用新型涉及一种基于热时效处理的激光熔覆系统，属于材料表面工程与激光技术应用领域。

背景技术

激光熔覆技术(Laser Cladding Technology)也叫激光包覆技术，具有热影响区小、稀释率低、冷却快及熔覆材料与基体形成冶金结合等特点，是一种新兴的快速成型技术，因而在航空航天、汽车制造、模具修复、医疗和化工等行业具有重要的应用价值。但是，熔覆层由于冷却不均匀出现残余拉应力；同时，在熔覆过程中由于基体受热不均，温度梯度大，形成温差，造成熔覆区域冷却收缩开裂，因而形成熔覆裂纹和气孔等缺陷，诱导产生大量残余拉应力。目前，这些不足之处限制了激光熔覆技术的实际应用。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于热时效处理的激光熔覆修复加工系统，适用于在熔覆过程中由于基体受热不均、温度梯度大、形成温差，造成熔覆区域冷却收缩开裂，因而形成熔覆裂纹，变形等熔覆缺陷的制造工艺，采用本实用新型基于热时效处理的激光熔覆系统可实现在恒温环境下进行激光熔覆，解决以上问题，从而减少熔覆裂纹的产生，提高熔覆质量和效果。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面提出一种基于热时效处理的激光熔覆修复加工系统，包括激光熔覆系统、保护气系统、送粉系统、控温系统、温度反馈系统、加热系统、熔覆工作台以及控制系统；

所述控制系统连接至激光熔覆系统、保护气系统、送粉系统、控温系统、温度反馈系统以及加热系统，用于控制激光熔覆加工过程；

所述加热系统设置在熔覆工作台上，并位于熔覆工作台与卡盘夹具之间，所述卡盘夹具用于夹持熔覆件或者平板试样；

所述激光熔覆系统包括激光熔覆头、光纤、激光器以及光纤激光器控制器，光纤激光器控制器连接至控制系统，所述光纤激光器控制器用于驱动激光器发出激光束，经由光纤传导至激光熔覆头，对熔覆件或者平板试样表面铺设的粉末进行熔覆加工；

所述送粉系统具有至少一个送粉器，用于向熔覆件或者平板试样送粉；

所述保护气系统用于向激光熔覆面提供氩气保护；

所述温度反馈系统具有一与激光熔覆头固定在一起并保持同步运动的温度传感器，温度传感器的热端测试点置于距离平板试样的熔覆光斑10mm位置处，用于检测熔覆温度；所述温度传感器检测的熔覆温度反馈至控制系统；

所述控制系统被设置成在控制对熔覆件表面采用与在平板试样表面同样的粉末和熔覆工艺进行熔覆加工时，以所记录的熔覆温度为基准，控制所述控温系统调节和/或维持加热系统的加热温度/功率，以控制对熔覆件的动态、稳定加热，使熔覆件的整体温度维持在前述所记载的温度区间。

由以上本实用新型的技术方案，与现有技术相比，其显著的优点在于：

本实用新型基于热时效处理的激光熔覆系统，可以实现熔覆过程中对熔覆件进行动态控温，其原理是将待熔覆金属结构件加热到熔覆温度，实现全程恒温熔覆，减小熔覆过程中由于基体受热不均，温度梯度大形成的温差，同时在熔覆结束后保温控制降温，减少熔覆层由于冷却不均匀出现残余拉应力，达到抑制熔覆裂纹和气孔缺陷的产生、消除残余应力的目的，保证加工精度，可大幅度降低熔覆过程中残余应力，减少熔覆裂纹和气孔等缺陷。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。