[发明专利]一种减少熔覆层裂纹的脉冲电场-行波磁场复合方法

摘要

一种减少熔覆层裂纹的脉冲电场‑行波磁场复合方法，该方法所用装置包括：激光熔覆数控装置、行波磁场装置和正负脉冲电场装置。在熔覆过程中对熔池施加行波磁场，使熔池中非磁性粒子及带电荷少的粒子在外加电流作用下，其带电荷量增多。这些液态金属粒子在外加随动行波磁场中，受到洛伦兹力显著增强，对熔池搅拌作用增强，使枝晶受到流体冲刷、破碎等作用增加，晶粒尺寸得以减小，细晶强化效果明显，气孔、夹杂、成分偏析等缺陷减少，熔覆层裂纹产生机率变小。该复合装置有效解决了非磁性及带电荷少粒子在电磁场中受到洛伦兹力小，磁场对熔池电磁搅拌作用小的问题。

主权项

1.一种减少熔覆层裂纹的脉冲电场-行波磁场复合方法，其特征是它主要包括激光熔覆数控装置、行波磁场装置和正负脉冲电场装置，各装置具体如下：氩气瓶（1），送粉器（2），送粉喷嘴（3），激光束（4），激光器（5），激光器连接板（6），固定板（7），数控装置（8），行波磁场电源控制装置（9），固定平台（10），行波磁场发生装置（11），工作台（12），固定螺栓（13），垫圈（14），开有T形槽的线圈绕组铁心（15），三相绕组（16），行波磁场磁通密度曲线（17），电极基板（18），压紧螺栓（19），激光束通孔（20），连接凸耳移动凹槽（21），正负脉冲电源装置（22），弹簧支撑套筒（23），电极柱（24），弹簧十字压紧柱架紧固螺钉（25），紧固螺母（26），弹簧十字压紧柱架（27），连接凸耳（28），十字压紧柱架移动槽（29），轴承端盖固定螺钉（30），角接触球轴承（31），轴承端盖（32），电极滚轮（33）；其中行波磁场装置特征是行波磁场发生装置与激光器（5）等一起被固定板（7）固定于数控装置上，三相绕组（16）采用星形接法，并分别被置于对应铁心槽中，A、B、C三相绕组电流通电相位依次相差60度，可产生行波磁场磁通密度曲线（17），通过调节行波磁场电源控制装置（9）的电流和频率的大小来控制行波磁场磁通密度曲线（17）的分布及变化速度，进而来实现对不同熔覆材料熔池的电磁场控制；其中正负脉冲电场装置特征是连接凸耳（28）通过固定螺栓（13）被固定于电极基板（18）上，由于电极基板（18）上开有凹槽，弹簧支撑套筒（23）的位置可沿熔覆方向进行调整，进而可调整两电极滚轮间的距离d₁；将弹簧压紧于支撑套筒（23）的下弹簧座与弹簧十字压紧柱架（27）之间，通过调整紧固螺母与电极柱上螺纹的旋合长度来实现弹簧压紧力的调节，进而调节电极滚轮对熔覆层压紧力；电路采用正负脉冲电源（22），通过线缆将电极滚轮（27）、基材工件、正负脉冲电源（22）构成一个回路，通过调节正负脉冲电源电压及频率的大小，改变作用于熔覆过程中熔池的电流及频率的大小。/n