[发明专利]一种感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法和装置

权利要求书

1.一种感应辅助喷丸细化增材制造轻合金晶粒的装置，其特征在于，所述装置包括密闭加工舱、位于所述密闭加工舱内部的基体、围绕所述基体上方的熔覆层设置的第一感应线圈、位于所述熔覆层上方的红外测温装置、位于所述密闭加工舱内部的转换器和相对设置在所述转换器两侧的拉瓦尔喷管和激光熔覆头，其中，所述拉瓦尔喷管的出口处圆周方向上设置有第二感应线圈，通过切换转换器实现所述拉瓦尔喷管和所述激光熔覆头交替出现在所述熔覆层的上方，所述第二感应线圈控制所述拉瓦尔喷管的出口温度为800℃～930℃。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二感应线圈固定在所述拉瓦尔喷管的出口处圆周方向上，且所述第二感应线圈随所述拉瓦尔喷管一起绕所述转换器转动。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二感应线圈用于加热金属喷丸和载气以实现850℃～900℃下的高温喷丸强化处理。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一感应线圈的中心线与所述熔覆层的上表面平齐，所述转换器顺时针旋转180°以实现所述拉瓦尔喷管和所述激光熔覆头的工作位置对换。

5.一种感应辅助喷丸细化增材制造轻合金晶粒的方法，所述方法采用如权利要求1～4任一项所述的感应辅助喷丸细化增材制造轻合金晶粒的装置，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：通过顺时针旋转转换器将激光熔覆头移动至基体的正上方，并开启第一感应线圈将所述基体加热至850℃～900℃；

步骤2：调整红外测温装置的位置以使所述红外测温装置形成的测温光斑位于所述基体表面成型位置的表面上；

步骤3：开启所述激光熔覆头以实现采用激光增材制造的方法在所述基体的表面制备一层熔覆层，一层所述熔覆层的厚度为0.03mm～3mm，所述熔覆层的材质为钛铝合金；

步骤4：将所述转换器顺时针旋180°将所述拉瓦尔喷管旋转至所述熔覆层的上方，并开启第二感应线圈以实现将所述拉瓦尔喷管内的金属喷丸和载气加热至850℃～900℃下的高温；

步骤5：开启所述拉瓦尔喷管对所诉熔覆层进行高温喷丸强化处理，其中，在高温喷丸强化处理过程中保持所述第一感应线圈处于开启状态以维持高温喷丸强化处理过程所述基体和所述熔覆层的温度始终维持在850℃以上；

步骤6：将所述红外测温装置、所述第一感应线圈和所述转换器均提升一个熔覆层的高度，之后重复上述步骤1至上述步骤5进行下一层熔覆层的成型和高温喷丸强化处理，直至整个轻合金零部件的成型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述轻合金零部件的材质为钛合金、铝合金或镁合金。