[发明专利]一种小型钛合金增材制造氛围保护装置及其使用方法

权利要求书

1.一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，包括亚克力箱体（2.1）、流量控制箱（4.1）、PLC控制箱（4.2），所述亚克力箱体（2.1）内部设有水冷装置（3.2）、基板（3.3）、激光熔覆仪和氧浓度检测仪（2.7），所述水冷装置（3.2）用于对放置在其表面的基板（3.3）进行冷却，沿所述亚克力箱体（2.1）的内壁设有用于输入氩气的环形管道（2.2），所述环形管道（2.2）的表面均匀分布有若干气孔；所述氧浓度检测仪（2.7）固定在亚克力箱体（2.1）的内壁，并与所述PLC控制箱（4.2）通过信号线连接；所述环形管道（2.2）与流量控制箱（4.1）连接，PLC控制箱（4.2）接收来自氧浓度检测仪（2.7）的氧浓度含量数据，调节从流量控制箱（4.1）向环形管道（2.2）输入的氩气流量。

2.根据权利要求1所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，所述亚克力箱体（2.1）放置在工作平台（1.1）上，所述工作平台（1.1）上设置有移动装置，所述移动装置包括x轴驱动机构（1.6）和y轴驱动机构（1.2）和z轴驱动机构（1.3），x轴驱动机构（1.6）滑动连接在工作平台（1.1）上且横跨于亚克力箱体（2.1）上方，y轴驱动机构（1.2）滑动连接在x轴驱动机构（1.6）上，z轴驱动机构（1.3）滑动连接在y轴驱动机构（1.2）上。

3.根据权利要求2所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，所述激光熔覆仪通过固定板连接在z轴驱动机构（1.3）上，激光熔覆仪包括接入了激光传输光纤（1.5）的激光头（1.4），所述激光头（1.4）下方安装有熔覆头。

4.根据权利要求1所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，所述水冷装置（3.2）的内部有循环流道用于对所述基板（3.3）进行冷却，所述水冷装置（3.2）上设有循环水管（3.4），循环水管（3.4）通过在所述亚克力箱体（2.1）上开设的小孔与外部连接。

5.根据权利要求3所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，所述亚克力箱体（2.1）顶部设有保护罩（2.4），所述保护罩（2.4）通过胶水粘接在亚克力箱体（2.1）顶部，保护罩（2.4）的中心处设置有容纳激光头（1.4）的外壁穿过的孔洞，保护罩（2.4）的孔洞通过橡胶密封圈固定在激光头（1.4）的外壁处，使亚克力箱体（2.1）的上部封闭。

6.根据权利要求5所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，所述亚克力箱体（2.1）的侧壁上有一个可拆卸式连接的透明观察板（2.5），亚克力箱体（2.1）的侧壁上开设有一个恰好容纳所述透明观察板（2.5）的安装槽，所述透明观察板（2.5）安装在所述安装槽中将亚克力箱体（2.1）封闭。

7.根据权利要求1所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，所述亚克力箱体（2.1）底部设置有底板（3.1），所述底板（3.1）位于水冷装置（3.2）下方，底板（3.1）上均匀开设有散热孔。

8.根据权利要求1所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置，其特征在于，所述环形管道（2.2）通过管路固定器（2.6）装夹在所述亚克力板的内壁。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种小型钛合金增材制造氛围保护装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、将敞口的亚克力箱体（2.1）放置在工作平台（1.1）的台面上，并将底板（3.1）放入亚克力箱体（2.1）的底部，将水冷装置（3.2）放置在底板（3.1）上的合适位置，并将水冷装置（3.2）的循环水管（3.4）通过亚克力箱体（2.1）上开设的孔洞引入外部，将基板（3.3）放置在水冷装置（3.2）的底座上方；

步骤S2、将氧浓度检测仪（2.7）固定在亚克力箱体（2.1）的内壁处，并将信号线引入外部与PLC控制箱（4.2）连接；

步骤S3、通过工作平台（1.1）上的移动装置将激光头（1.4）调整至合适位置，并将保护罩（2.4）的外围与亚克力箱体（2.1）的顶端内壁处通过胶粘连接，将保护罩（2.4）的中心处孔洞穿过激光头（1.4），并使用橡胶密封圈密封；

步骤S4、将环形管道（2.2）与流量控制箱（4.1）通过管线连接，使用防气密封胶对亚克力箱体（2.1）上的孔洞空隙部位进行封闭；

步骤S5、打开流量控制箱（4.1）的阀门，通过环形管道（2.2）向亚克力箱体（2.1）内部充入氩气，待氧浓度含量下降至合适浓度后，打开水冷装置（3.2）的循环系统，并使用集成的激光熔覆系统进行钛合金增材制造。