[实用新型]一种激光微区冶金装置

摘要

本实用新型公开了一种激光微区冶金装置，包括水平放置在实验台上的基体、给料子系统和将混合粉微区冶金成激光增材合金试样的激光发生子系统；基体为陶瓷基体，陶瓷基体上开设有N个呈阵列式排列的球冠形的凹槽，其中，N为不小于100的正整数，给料子系统包括出粉机构、对出粉机构输出的多种金属粉末进行混合的混粉器和对混粉器输出的混合金属粉末进行准确投放至凹槽的落料器，激光发生子系统输出的高能激光束的末端光斑面积小于凹槽的敞口端面积。本实用新型高能激光束对预置于基体上凹槽内的混合粉定点微区熔炼，基于激光熔池的强烈对流实现金属材料微区合金化，实现多元多组分金属材料的快速制备，实现激光增材合金的高效设计与制备。

主权项

1.一种激光微区冶金装置，其特征在于，包括水平放置在实验台上的基体(10)、为基体(10)投放混合粉(14)的给料子系统和将混合粉(14)微区冶金成激光增材合金试样(15)的激光发生子系统(12)；基体(10)为陶瓷基体，所述陶瓷基体上开设有N个呈阵列式排列的球冠形的凹槽(11)，其中，N为不小于100的正整数；所述给料子系统包括出粉机构、对所述出粉机构输出的多种金属粉末进行混合的混粉器(4)和对混粉器(4)输出的混合金属粉末进行准确投放至凹槽(11)的落料器(9)，落料器(9)安装在可沿空间直角坐标系的X轴、Y轴和Z轴方向移动的第一三自由度机械手上，混粉器(4)向下倾斜插入至落料器(9)内且固定在落料器(9)上，所述出粉机构包括集粉管(3)和多个单路出粉器(1)，单路出粉器(1)通过单路送粉管(2)与集粉管(3)连通，集粉管(3)的出料端与混粉器(4)的进料端结构尺寸一致，集粉管(3)的出料端和混粉器(4)的进料端连接，单路出粉器(1)为盛放金属粉末且精确输出指定质量金属粉末的粉末状原材料精确自动输送装置，混粉器(4)的出料端安装有出料嘴(8)，所述出料嘴(8)为漏斗形出料嘴，所述漏斗形出料嘴的出料端安装有自动开合门，所述漏斗形出料嘴的侧壁安装有称重传感器，落料器(9)包括圆柱形容器和设置在所述圆柱形容器底部且与所述圆柱形容器加工制作为一体的喇叭形容器，所述喇叭形容器的小口端为落料器(9)的出料端，落料器(9)的出料端的尺寸与凹槽(11)的敞口端尺寸一致；激光发生子系统(12)输出的高能激光束(13)的末端光斑面积小于凹槽(11)的敞口端面积，激光发生子系统(12)安装在可沿空间直角坐标系的X轴、Y轴和Z轴方向移动的第二三自由度机械手上；所述自动开合门、所述第一三自由度机械手、所述第二三自由度机械手和激光发生子系统(12)均由计算机控制，所述称重传感器的信号输出端与所述计算机的信号输入端连接。