[发明专利]一种针对tc4钛合金的水下激光增材装置及其方法

权利要求书

1.一种针对tc4钛合金的水下激光增材装置，其特征在于，包括：底座和增材加工腔体液位传感器，所述底座上设有壳本体，所述底座与所述壳本体连接，所述壳本体上呈相对设有可移动隔板，所述可移动隔板穿设于所述壳本体上并与所述壳本体活动连接，每两组可移动隔板在壳本体内形成增材加工腔体，所述壳本体上连接有排水喷头，所述排水喷头与所述增材加工腔体呈相对设置，所述增材加工腔体液位传感器用于检测增材加工腔体内液体的液位，所述增材加工腔体液位传感器与处理器电连接，所述处理器与控制器电连接，所述控制器与可移动隔板驱动组件电连接，所述可移动隔板驱动组件与所述可移动隔板电连接，所述控制器控制可移动隔板驱动组件驱动可移动隔板沿着装置高度方向移动以能够实现可移动隔板与底座之间的间隙小于待增材加工件的高度。

2.根据权利要求1所述的针对tc4钛合金的水下激光增材装置，其特征在于，所述可移动隔板与所述壳本体的侧壁之间形成排液腔体。

3.根据权利要求2所述的针对tc4钛合金的水下激光增材装置，其特征在于，所述壳本体的侧壁通过密封件与所述底座连接。

4.根据权利要求1所述的针对tc4钛合金的水下激光增材装置，其特征在于，所述排水喷头呈相对设置于所述壳本体上，所述排水喷头一端与所述增材加工腔体呈相对设置，所述排水喷头另一端穿过所述壳本体并通过高压气体输送管道与所述高压气体发生器连接，所述增材加工腔体液位传感器与处理器电连接，所述处理器与控制器电连接，所述控制器与所述排水喷头电连接，所述控制器用于控制排水喷头的工作状态。

5.根据权利要求4所述的针对tc4钛合金的水下激光增材装置，其特征在于，所述排水喷头之间设有激光头，所述激光头一端穿过壳本体并与激光发生器连接，所述激光头另一端与所述待增材加工件呈相对设置，所述待增材加工件设置于所述增材加工腔体内，所述待增材加工件与所述底座连接。

6.根据权利要求2所述的针对tc4钛合金的水下激光增材装置，其特征在于，所述壳本体上呈相对设有气体回收管道，所述气体回收管道一端连接于所述壳本体上且与所述排液腔体呈相对设置，所述气体回收管道另一端上连接有气阀门，所述气体回收管道另一端通过气体过滤器与所述气体回收器连接。

7.根据权利要求2所述的针对tc4钛合金的水下激光增材装置，其特征在于，所述壳本体的侧壁为双层结构。

8.一种针对tc4钛合金的水下激光增材的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1根据增材加工腔体内液体的液位，控制器控制可移动隔板驱动组件驱动可移动隔板沿着装置高度方向移动以能够实现可移动隔板与底座之间的间隙小于待增材加工件的高度，排水喷头与可移动隔板相互配合将增材加工腔体内的液体排至排液腔体内以能够实现在增材加工时增材加工腔体内液体的液位低于待增材加工件的增材加工位置；

S2整个增材加工腔体内充满惰性气体，使用激光头进行增材加工；

S3分别沿着X轴和Y轴移动激光头对增材加工腔体内待增材加工件进行完全增材加工得到增材件；

S4增材过程中多余的惰性气体通过气体回收管道回收至气体回收器内，完成对待增材加工件增材加工后，先关闭装置，再从液体中取出增材件。

9.根据权利要求8所述的针对tc4钛合金的水下激光增材的方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：

S301激光头对增材加工腔体内待增材加工件进行第n层增材加工；

S302判定待增材区域是否为整个增材水平区域，如果是，则沿着X轴移动激光头对未增材的水平区域进行增材加工直到增材水平区域的增材加工完成；

S303完成增材水平区域的增材加工后，沿着Y轴将激光头移动至第n+1层增材加工，循环步骤S302-S303直到待增材加工件增材结束。

10.根据权利要求8所述的针对tc4钛合金的水下激光增材的方法，其特征在于，所述激光头的激光功率为600-1600W，所述激光头的熔覆速度为1-10m/min，所述激光头的同轴送粉速度为25-70g/min，所述激光头发出的光斑直径为Φ0.1-0.2mm，熔覆层搭接率为50％～85％，惰性气体的保护气压为8-10L/min。