[发明专利]一种激光熔覆工作台和激光熔覆装置

说明书

本发明为一种激光熔覆工作台和激光熔覆装置，涉及激光熔覆技术领域。其技术方案为：一种激光熔覆工作台，包括支撑架，支撑架顶部设置有可滑动的工作平台，支撑架上还设置有往复机构，往复机构的移动端连接工作平台，移动端的往复运动方向所在的平面与工作平台的滑动方向平行。通过往复机构带动工作平台在熔覆过程中往复移动，增加了熔覆面积，减小了熔覆时的热输入量，减少工件熔覆组织粗大，提高工件的性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其涉及一种激光熔覆工作台和激光熔覆装置。

背景技术

随着激光领域的逐渐发展，激光熔覆在表面修复以及改性方面越来越受到人们的关注。通过高能激光束照射基体表面形成熔池，将熔覆材料以粉末的形式送入熔池，达到对工件表面改性以及修复的目的，从而增加或延长零件的使用寿命。激光熔覆同样面临一些问题，例如熔覆过程中激光功率过大，造成热输入量过大，导致熔覆层组织粗大，从而影响零件的服役性能。针对熔覆层组织粗大问题，现有的改善措施包括添加异质元素来增加形核点以及增加熔覆层与基体的过冷度加快熔覆层凝固速度。异形元素的加入无疑会增加生产成本，同时还会由于材料不匹配问题出现孔隙、裂纹等缺陷；过冷度的增加在激光熔覆中无法持续作用，在长时间的工作过程中同样面临着组织粗大问题。

发明内容

针对上述激光热输入量过大，熔覆层组织粗大的问题，本发明提供一种能够在熔覆过程中往复移动的激光熔覆工作台和具有该工作台的激光熔覆装置，增加了相同时间内的熔覆面积，减小每处的热输入量，避免熔覆层组织粗大，提高工件的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种激光熔覆工作台，包括支撑架，支撑架顶部设置有可滑动的工作平台，支撑架上还设置有往复机构，往复机构设置有移动端，往复机构的移动端连接工作平台，往复机构能够通过移动端驱动工作平台往复滑动。通过往复机构带动工作平台在熔覆过程中往复移动，增加了相同时间内的熔覆面积，减小了熔覆层个位置的热输入量，减弱工件熔覆组织粗大，提高工件的性能和使用寿命。

优选地，支撑架的顶部设置有导轨平台，导轨平台的顶部设置有导轨槽，工作平台的底部设置有导轨，导轨与导轨槽适配。对工作平台的滑动方向进行限位，保证工作平台移动过程的稳定性。

优选地，导轨平台的中部设置贯通的通道，往复机构设置在工作平台的下方，往复机构的移动端穿过导轨平台的通道与工作平台连接。合理利用空间，减少装置占地面积。

优选地，工作平台顶部设置有工件压板。用于固定工件，将工件压紧固定在工作平台上。

优选地，工作平台内部设置有冷却回路，冷却回路的入口和出口均通过水管连接循环水箱。带走工件传递至工作平台的部分热量，使工件和工作平台之间保持较大的温度梯度，使工件的熔覆层更快降温凝固。

优选地，导轨平台下方设置有安装板，安装板上设置有排气扇，排气扇的位置与通道对应。带走工作平台底部聚集的热量，对工作平台的底部进一步散热。

优选地，往复机构包括底座和摆杆，底座安装在支撑架上，摆杆的一端可转动连接在底座上，摆杆的另一端设置有缺口，移动端包括连接块，连接块一端固定连接在工作平台上，另一端设置凸块，凸块位于缺口内，凸块在工作平台滑动方向的厚度小于缺口的宽度。通过摆杆摆动，缺口的两侧交替推动缺口内的凸块，凸块通过连接块带动工作平台往复移动。往复机构也可以替换为曲柄滑块机构、凸轮机构、不完全齿轮机构等代替，也可直接通过控制液压缸、气缸或电液推杆等设备驱动工作平台。

优选地，往复机构还包括电机，电机通过联轴器连接蜗杆，蜗杆与蜗轮配合，蜗轮的两侧连接第一传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合，第二传动齿轮的外侧设置有偏心布置的圆轴，摆杆上设置有长条孔，圆轴位于长条孔内。通过该结构可以持续驱动摆杆运动，调整电机转速可以改变摆杆的摆动速率，进而调整工作平台的往复速率。

一种激光熔覆装置，包括上述任一激光熔覆工作台，激光熔覆工作台的上方设置有激光熔覆头。