[发明专利]一种机械旋转式同步送丝、送粉的激光熔覆装置

说明书

本发明公开一种机械旋转式同步送丝、送粉的激光熔覆装置，涉及激光修复技术领域，包括熔覆头和送料嘴，送料嘴一端从熔覆头的下端伸出，送料嘴另一端与驱动机构传动连接。从根本上修复了设备的损伤，装备简单，操作方便，普适性好，克服了机械连接修复效率低、持久性低的问题。粉的添加可对材料进行冶金调控，可根据受损部件的情况添加合适的粉料，强化所需的硬度、强度以及耐蚀性等性能。更适于环境恶劣、复杂的水下环境的装备修复。实现了对熔覆层性能的优化，解决了熔覆层的服役性能较差的问题利用机械旋转的方式，通过调节送粉速度，对粉料在熔滴中的分布进行调控，从而实现颗粒在熔覆层中分布的可控，进一步优化熔覆层性能。

技术领域

本发明涉及激光修复技术领域，特别是涉及一种机械旋转式同步送丝、送粉的激光熔覆装置。

背景技术

当前，对海洋资源开发、海洋空间利用和海洋权益维护都提出了紧迫的需求。近些年建成或在建的跨海桥梁隧道、海上油气平台、科研勘探装备越来越多。海洋工程结构在服役期间受恶劣的海洋环境影响(如风暴、潮汐、海水腐蚀、船舶和海冰的碰撞等)极易发生破坏，零部件的磨损和腐蚀是造成设备损失的主要原因，对这些高值零部件的修补和维护可以延长其使用寿命，极大减少报废率，节省大量资金。

丝粉共送的激光修复技术具有自动化程度高，操作方便，经济高效的特点，在海洋装备的修复方面具有广阔的应用前景。其中丝材的添加提供了金属基体，保证了制备过程的高效性及制备材料的致密性，粉末材料(多为陶瓷颗粒)的添加提供了增强相，可以通过调节送粉量实现对复合材料中增强相体积分数的控制。目前，将丝粉共送的激光修复技术应用于海洋装备的修复时，熔覆层性能难以达到母材同等水平，修复效果预期不理想。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种机械旋转式同步送丝、送粉的激光熔覆装置，以解决丝粉共送的激光修复技术应用于海洋装备的修复时，熔覆层的服役性能较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种机械旋转式同步送丝、送粉的激光熔覆装置，包括熔覆头和送料嘴，所述送料嘴一端从所述熔覆头的下端伸出，所述送料嘴另一端与驱动机构传动连接。

可选的，所述送料嘴包括中部的送丝通道，所述送丝通道周围设置有多个送粉通道；所述驱动机构用于驱动所述多个送粉通道绕所述送料嘴的中部转动。

可选的，所述多个送粉通道由上至下逐渐靠近所述送丝通道。

可选的，所述送料嘴包括传动轴，所述送丝通道设置于所述传动轴内，所述驱动机构与所述传动轴传动连接。

可选的，所述驱动机构包括电机，所述电机的动力输出轴与所述送料嘴传动连接。

可选的，所述电机与所述送料嘴之间通过皮带传动连接。

可选的，所述机械旋转式同步送丝、送粉的激光熔覆装置还包括激光头，所述熔覆头位于所述激光头一侧。

可选的，所述熔覆头包括壳体，所述送料嘴设置于所述壳体的下部。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明为激光熔覆修复，能够从根本上修复了设备的损伤，装备简单，操作方便，多种工况下的普适性好，克服了机械连接修复效率低、持久性低的问题。

本发明为丝粉共送的激光熔覆修复，粉的添加可以对材料进行冶金调控，因而能够根据受损部件各自的服役情况，添加合适的粉料进行激光熔覆，强化所需的硬度、强度以及耐蚀性等性能。更加适合于环境恶劣、复杂的水下环境的装备修复。

本发明在丝粉进入熔池前，通过调控粉料的运动速度，以及增加增强相颗粒与高温液态金属的冶金反应时间，调控了熔滴内部粉料的分布，从而调控增强相在熔滴和熔覆层的分布，实现了对熔覆层性能的优化，解决了将丝粉共送的激光修复技术应用于海洋装备的修复时，熔覆层的服役性能较差的问题。