[发明专利]一种无缸套铸铝发动机气缸内壁激光熔覆设备和方法

权利要求书

1.一种无缸套铸铝发动机气缸内壁激光熔覆设备，其特征在于，包括可旋转内孔激光熔覆枪体(1)，可旋转内孔激光熔覆枪体(1)插入四缸发动机气缸(2)的气缸孔内壁(3)内，所述待处理的四缸发动机气缸(2)包含四个待处理的气缸孔内壁(3)，所述待处理的气缸孔内壁(3)表面附着马氏体不锈钢熔覆层。

2.根据权利要求1所述的一种无缸套铸铝发动机气缸内壁激光熔覆设备，其特征在于，所述待处理的气缸孔内壁(3)比最终气缸孔内径大200～400μm；

所述可旋转内孔激光熔覆枪体(1)为两个。

3.根据权利要求1所述的一种无缸套铸铝发动机气缸内壁激光熔覆设备，其特征在于，所述可旋转内孔激光熔覆枪体(1)包括从上至下依次设置的QBH接口(1.1)、旋转接头定子(1.2)、旋转接头转子(1.3)、延长筒节(1.4)和端部装置(1.7)；

所述QBH接口(1.1)、旋转接头定子(1.2)、旋转接头转子(1.3)、延长筒节(1.4)和端部装置(1.7)同轴固定安装，伺服电机(1.5)带动同步轮传送带(1.6)转动，将动力传递至所述旋转接头转子(1.3)，并带动所述延长筒节(1.4)和所述端部装置(1.7)匀速稳定转动。

4.根据权利要求3所述的一种无缸套铸铝发动机气缸内壁激光熔覆设备，其特征在于，所述端部装置(1.7)通过端部装置外壳(1.7.5)与延长筒节(1.4)同轴连接，所述端部装置(1.7)内部零件包括镜片聚光镜片(1.7.4)、上压环(1.7.2)、下压环(1.7.3)、反射镜片(1.7.8)，外部零件包括配重块(1.7.9)、喷嘴(1.7.7)以及底座(1.7.6)，激光束(1.7.1)经过反射镜片(1.7.8)的聚光与反射后，在所述喷嘴(1.7.7)前方聚焦，粉末束流(1.7.10)经过激光加热后，沉积在气缸孔内壁(3)的表面，形成连续致密的熔覆层。

5.根据权利要求4所述的一种无缸套铸铝发动机气缸内壁激光熔覆设备，其特征在于，所述可旋转内孔激光熔覆枪体(1)的端部装置(1.7)分别深入四缸发动机气缸(2)的两个气缸孔内壁(3)内，使得喷嘴(1.7.7)稍低于气缸孔内壁(3)的下沿，开启激光束(1.7.1)和粉末束流(1.7.10)，端部装置(1.7)在伺服电机(1.5)和同步轮传送带(1.6)的带动下旋转，两个可旋转内孔激光熔覆枪体(1)在机械手的辅助下向上运动，直至喷嘴(1.7.7)高于气缸孔内壁(3)的上沿，完成熔覆作业，加工完成两个气缸孔内壁(3)后，再同上述步骤，熔覆剩余的两个气缸孔内壁(3)。

6.根据权利要求1所述的一种无缸套铸铝发动机气缸内壁激光熔覆设备，其特征在于，所述马氏体不锈钢熔覆层是一类商用球形粉末，球形度和流动性好，粒径35～53μm，马氏体不锈钢熔覆层的合金元素包括质量分数17％Cr，2％Ni，1％B，1％Si，其余为Fe，其中，C元素含量在0.2％，利于激光熔覆后形成马氏体相。