[发明专利]一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法

权利要求书

1.一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：所述方法包括：

建立被损伤零件的修复区数模；

根据修复区数模设置扫描轨迹；

依据扫描轨迹利用熔覆头对被损伤零件进行熔覆处理。

2.根据权利要求1所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：

所述建立被损伤零件的修复区数模包括：

将被损伤零件水平固定在固定工装上，保持损伤区表面水平，被损伤零件能以水平轴线转动；

对被损伤零件的损伤尺寸进行量取；

通过量取到的损伤尺寸确定熔覆区的扫描区域尺寸；

通过熔覆区的扫描区域尺寸设计损伤修复区数模。

3.根据权利要求1所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：

所述设置扫描轨迹包括：

通过在损伤修复区数模上，模拟若干组单道熔覆层依次搭接，从而形成扫描轨迹。

4.根据权利要求3所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：

所述模拟若干组单道熔覆层依次搭接包括：

将相邻两组单道熔覆层的搭接率设置为80％-90％，所述搭接率的计算公式为：搭接率＝D/W×100％，其中，D为搭接区的宽度，所述搭接区为相邻两组单道熔覆层之间的重合区域；W为单道熔覆层的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：所述熔覆处理包括：

若干组激光器5发出的激光汇聚于一点形成激光汇聚点，通过机械手使激光汇聚点与被损伤零件的表面保持水平；测量激光会聚点的高度；使激光会聚点的高度保持在被修复区损伤区表面上方10-20mm；

将被损伤零件放在惰性气氛保护箱中，当氧含量低于1000PPM后开始激光熔覆；

打开气载送粉器，启动超声振动换能器和变幅杆，振动毛细送粉管的同时通过气载送粉器将30-50μm的金属粉末送出；

打开若干组激光器，所述毛细送粉管中的金属粉末垂直经过激光会聚区送进熔覆区域，熔覆在被损伤零件的表面；

将机械手提升一层熔覆层的高度开始下一层重复熔覆，直到损伤区数模全部扫描轨迹完成并达到要求的熔覆层厚度。

6.根据权利要求5所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：所述熔覆处理还包括：

将所述激光器的激光功率设置为500-1000W；将所述激光器和毛细送粉管以10-200m/min的速度沿扫描轨迹进行扫描移动。

7.根据权利要求6所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：所述扫描移动包括：

沿被损伤零件的水平轴向方向往复扫描；当水平轴向方向扫描完成后，将被损伤零件沿水平径向转动角度，继续沿水平轴向方向扫描，直到完成本层所有需要熔覆的区域。

8.根据权利要求7所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：

所述被损伤零件沿水平径向转动的角度的计算公式为：

沿水平径向转动的角度＝360°×W×1搭接率)/2πR，其中W为单道熔覆层的宽度，R为损伤零件的水平径向转动半径；搭接率设置为80％-90％。

9.根据权利要求1所述的一种超声振动同轴气载送粉激光熔覆的方法，其特征在于：所述方法还包括：所述熔覆处理完成后，依次关闭激光器、气载送粉器、超声振动换能器和变幅杆。