[发明专利]一种旋转光束超高速激光熔覆方法

摘要

本发明提出一种旋转光束超高速激光熔覆方法，涉及一种高效激光熔覆方法，其目的是为了解决目前激光熔覆方法熔覆速度低、效率低的技术问题。在进行激光熔覆时采用光学元件形成按设定路径高速旋转的光束，在熔覆的工件上做匀速圆周或椭圆周运动，光束在高速旋转过程中，会在空间形成一个具有近似均匀的能量密度分布的大尺寸光斑，使得更多的粉末在此区较域内受到激光辐照加热以至熔化，以液态或半固态形式落入熔池后经过冷却形成熔覆层。本发明的方法较常规激光熔覆方法相比可以大大提高送粉率，使得熔覆效率提高3‑5倍。另外在工件上形成较大的熔池，进一步提高了粉末利用率。

主权项

1.一种旋转光束超高速激光熔覆方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：调节激光熔覆喷嘴的角度，将由激光熔覆喷嘴喷出的粉末的聚焦点位于待熔覆的工件的上方，所述聚焦点距离工件表面0‑5mm，所述工件为轴对称零件；步骤S2：调节光路系统，启动X方向振镜电机和Y方向振镜电机，X方向振镜电机和Y方向振镜电机分别驱动X方向振镜和Y方向振镜振动，调整X方向振镜电机和Y方向振镜电机的旋转角度，使X方向振镜和Y方向振镜的振动偏转方向互相垂直，以使激光光束经由X方向振镜和Y方向振镜后形成旋转光束，并形成光斑，所述旋转光束在待熔覆工件上做匀速圆周运动或匀速椭圆周运动，以形成圆形或椭圆形光斑；步骤S3：调整工件的旋转线速度，以使工件的旋转线速度设置在25～200m/min范围内；步骤S4：开启激光发射器和送粉器，激光发射器发射激光束，送粉器经过激光熔覆喷嘴喷射粉末流，激光光束经由X方向振镜和Y方向振镜后形成旋转光束，并经聚焦镜聚焦后与粉末流在物理空间形成交汇区域；步骤S5：粉末流在交汇区域内受到均匀的激光能量辐照加热，以液态或半固态落入熔池，后经冷却形成熔覆层；步骤S6：移动激光器和送粉器或移动工件以对整个工件进行熔覆。