[发明专利]一种高压环境激光填丝增材实验平台

说明书

本发明公开了一种高压环境激光填丝增材实验平台，包括高压试验舱系统、运动平台系统、激光器系统、送丝装置、监控系统、保护气系统和控制系统。本发明实施例的高压环境激光填丝增材实验平台，压缩机与气体调配储罐连接，气体调配储罐与高压实验舱连接，通过气阀控制气体通入高压实验舱，以此来营造实验所需要的高压环境，放置在高压实验舱内部的多功能移动平台配合激光头、送丝装置、保护气系统完成高压环境下的激光增材实验。该系统平台可以开展高压干法水下激光焊接修复技术的研究，并可以验证高压环境下激光增材制造和修复的可行性。

技术领域

本发明涉及一种激光增材技术，尤其涉及一种高压环境激光填丝增材实验平台。

背景技术

随着陆上自然资源的逐渐短缺，海洋成为当今时代工业和信息发展的重要领域，海洋开发进入了新的阶段。海上设施的水下应急修复和日常维护工作成为目前海洋工程建设中亟待解决的关键技术，水下修复技术也成为国内外研究学者们争相努力攻破的技术难题之一。

随着海洋工程设备的吃水深度日益增加和海洋工程材料表面修复质量要求的日益提高，具有成形稳定、接头综合性能优良等优点的高压干法水下电弧焊接技术成为水下焊接修复中的重点研究方向，但高压环境会对焊接电弧产生强烈的影响，从而影响电弧焊接的稳定性，同时，海洋的复杂服役环境的多变使得潜艇、深海空间站等很容易受到一些较深的损伤，且损伤面极不规则，此时传统的焊接修复很难达到目的。由于水下激光加工技术具备长距离传输，激光光斑小、控制精度高等优势，所以激光增材制造技术不仅是金属材料3D打印技术的一个重要研究方向，也是表面修复技术的重要组成部分。

将激光增材技术与高压干法水下修复技术相结合，研究激光增材修复技术的工艺优化及高压干法水下激光增材表面修复技术的可行性就成为了必要，因此需要提出一种高压环境下的激光增材实验平台和控制系统。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种高压环境激光填丝增材实验平台，以解决现有技术中存在的上述技术问题。用于研究高压干法水下激光增材表面修复技术，同时与常压环境下激光增材进行对比，验证高压环境下激光增材修复的可行性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的高压环境激光填丝增材实验平台，包括高压试验舱系统、运动平台系统、激光器系统、送丝装置、监控系统、保护气系统、控制系统；

所述高压实验舱系统包括压缩机、气体调配储罐、高压实验舱、压力表、气阀、液压油泵、高压实验舱控制柜，压缩机连接气体调配储罐，气体调配储罐连接高压实验舱，高压实验舱密封垫安装在高压实验舱密封面内侧，压力表连接气体调配储罐、高压实验舱、高压实验舱密封垫，气阀安装在气体管路中间，高压实验舱控制柜与液压油泵通过控制信号连接，液压油泵与高压实验舱门连接；

所述运动平台系统安装于高压实验舱内部，其设有机架、三轴运行平台机构、增材工件放置台、连接板和运动平台控制柜，运动平台控制柜与三轴运行平台通过控制信号连接，三轴运行平台与激光头通过连接板转接；

所述激光器系统设有激光器、激光器控制柜、激光头、激光器水冷机、激光头水冷机，激光器控制柜与激光器通过控制信号连接，激光器水冷机与激光器连接，激光头水冷机与激光头连接；

所述送丝装置包括送丝机和送丝管，送丝管安装在激光头侧面，送丝机连接送丝管；

所述监控系统设有摄像头、显示器，摄像头安装在激光头一侧，显示器通过视频线与摄像头连接；

所述保护气系统包括PU管、保护气瓶，PU管安装在激光头一侧，保护气瓶与PU管连接；