[实用新型]一种用于承压设备内壁涂层的移动式激光增材制造装置

说明书

本实用新型涉及一种激光增材制造装置。目的是提供一种用于承压设备内壁涂层的移动式激光增材制造装置，该装置应具有工作效率高、资源利用率高的特点。技术方案是：一种用于承压设备内壁涂层的移动式激光增材制造装置，包括行走平台模块、配设在所述行走平台模块上的柔性支撑模块、通过旋转铰接模块连接在柔性支撑模块上且带有激光头的柔性增材制造臂以及两端分别连通所述的激光头与行走平台模块的光‑材‑气集成输送管线；其特征在于：所述光‑材‑气集成输送管线中的激光通道由多个光纤形成的圆环体形光纤束形成，圆环体形光纤束中央的通道是粉料通道，圆环体外圆周面还套设一外管，外管与圆环体之间保持间距从而形成保护气体通道。

技术领域

本实用新型涉及一种激光增材制造装置，具体是用于能源化工行业承压设备内壁涂层的激光增材制造装置。

背景技术

承压装备广泛应用于能源化工、电站、航空航天等领域，材料损伤是影响关键装备安全性和寿命的主要因素。腐蚀、高温、高压等极端工况极易导致承压装置局部产生材料劣化、减薄、开裂等缺陷，难以继续满足苛刻环境下长寿命安全服役的需求，严重影响流程工业的连续、稳定、安全生产。作为一种典型承压装置，加氢反应器是能源化工领域中关键设备，常常服役于高温、高压以及临氢等苛刻工况，氢腐蚀、回火脆化和蠕变脆化等主要损伤会严重制约成套装置的连续运行。由于加氢反应器技术要求高、制造工艺复杂、单台设备尺寸大、处于炼化装置关键环节，为此常常在加氢反应器内壁基材表面增加其他高性能材料防护层，目前主要是以堆焊方式进行制造。传统的堆焊方法包括焊条电弧焊、埋弧堆焊、气体保护电弧焊。

激光增材制造技术作为一种颠覆性新技术，能够快速、高效地进行柔性制造，具有热量输入集中、工件损伤小、加工速度快等特点，在大中型高性能复杂结构零部件的制造、修复、再制造等领域中有着极高的应用价值，已成功应用于航空、航天等领域，被各国列为未来最关键的制造技术之一，给予长期支持。

承压装备内壁涂层的激光增材制造，目前是将带有激光头的柔性增材制造臂、激光器、增材材料输送器、保护气体储罐分别输送至承压设备现场，而后再进行承压装备内壁涂层的激光增材制造。另一方面，常规激光增材装置中的粉料输送方式包括同轴送粉和侧向送粉，其中同轴送粉是将粉料以环形方式汇聚在中心轴线的激光束周围。但是在实际熔覆过程中，常常存在粉料载气调节不均匀、粉料难以汇聚等不足，影响了增材制造的工作效率，还容易造成粉料浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种用于移动式承压设备内壁涂层的激光增材制造装置，该装置应具有工作效率高、资源利用率高的特点。

为了达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种用于承压设备内壁涂层的移动式激光增材制造装置，包括行走平台模块、配设在所述行走平台模块上的柔性支撑模块、通过旋转铰接模块连接在柔性支撑模块上且带有激光头的柔性增材制造臂以及两端分别连通所述的激光头与行走平台模块的光-材-气集成输送管线；其特征在于：所述光-材-气集成输送管线中的激光通道由多个光纤形成的圆环体形光纤束形成，圆环体形光纤束中央的通道是粉料通道，圆环体外圆周面还套设一外管，外管与圆环体之间保持间距从而形成保护气体通道。

所述行走平台模块上配设有激光器、增材材料输送器以及保护气体储罐，所述光-材-气集成输送管线中的激光通道连通所述激光器，所述粉料通道连通所述的增材材料输送器，所述保护气体通道连通所述的保护气体储罐。

所述外管与圆环体之间布设有若干支撑垫，以使所述外管与圆环体之间保持同轴。

所述多个光纤中的光纤之间通过粘结胶相互连接，从而形成所述的圆环体形光纤束。

本实用新型的有益效果是：