一种便于调节的千米级深海激光熔敷设备的制作方法

1.本发明涉及激光熔覆技术领域，具体为一种便于调节的千米级深海激光熔敷设备。


背景技术：

2.激光熔覆亦称激光熔敷或激光包覆，是一种新的表面改性技术，它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层，激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆，本发明针对的就是同步式激光熔覆，同步式激光熔覆是将粉末或丝材类熔覆材料经过喷嘴在熔覆过程中同步送入熔池中，熔覆材料以粉或丝形式加入，其中以粉末的形式最为常用，由于粉末在高温情况下会和空气反应并形成氧化物，氧化物会导致熔覆质量下降，所以在激光熔覆过程中需要惰性气体来隔离外部空气，减少氧化物的形成。
3.现有的激光熔敷设备不便于调节位置，可能造成移动不稳定，且不方便对不同尺寸的零件进行加工，同时在通过惰性气体隔离外部空气时，隔离方式简单造成隔离不充分，造成熔覆过程中的氧化物相对较多，所以需要对现有的激光熔敷设备进行改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种便于调节的千米级深海激光熔敷设备，以解决上述背景技术中提出的不便于调节位置，可能造成移动不稳定，且不方便对不同尺寸的零件进行加工，同时在通过惰性气体隔离外部空气时，隔离方式简单造成隔离不充分，造成熔覆过程中的氧化物相对较多的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于调节的千米级深海激光熔敷设备，包括箱体、横向移动机构和送气送粉末机构，
6.所述箱体底部设置有底座，且底座底部设置有出料阀，所述箱体一侧设置有玻璃门，且玻璃门一侧设置有控制器，所述箱体顶部开设有粉末室和气体室，且粉末室位于气体室上方，同时粉末室和气体室一侧均开设有进料阀，所述粉末室和气体室上与进料阀相对的一侧面均连接有管道，且管道上均设置有气泵；
7.所述横向移动机构设置于箱体内部，且横向移动机构与纵向移动机构连接，所述横向移动机构包括第一丝杆、第一电机、第一丝块、滑杆，所述纵向移动机构包括第二丝杆、第二电机和第二丝块，所述纵向移动机构的底部连接有支撑块，且支撑块两侧面均固定有限位板，同时限位板顶部设置于第一丝块外侧，所述支撑块下端面一侧设置有摄像头，且支撑块内顶部固定有电动伸缩杆，同时电动伸缩杆下端面安装有激光器；
8.所述送气送粉末机构设置于激光器外侧，且送气送粉末机构包括固定块、存放块、粉末腔、气体腔和收集盒，同时固定块固定于激光器外表面，所述固定块外侧固定有存放块，且存放块内部设置有粉末腔、气体腔，所述气体腔顶部连接有收集盒，且收集盒顶部和
气体室所对应的管道底部相连接，所述粉末腔顶部和粉末室所对应的管道底部相连接，所述箱体与玻璃门相对的一内侧壁上安装有风扇，且箱体内底部设置有固定机构，且固定机构包括正反螺纹杆、第三电机、滑块和夹板，同时正反螺纹杆设置于箱体内侧壁上，所述正反螺纹杆上设置有滑块，且滑块顶部固定有夹板。
9.优选的，所述底座呈漏斗状；
10.通过采用上述技术方案，便于收集残留的粉末。
11.优选的，所述箱体内侧壁顶部设置有第一丝杆，且第一丝杆一端和第一电机输出端相连接，所述第一丝杆上设置有第一丝块，且第一丝块上贯穿有滑杆，同时滑杆设置于箱体内侧壁上，所述滑杆关于第一丝杆对称设置有两个，且滑杆和第一丝块为滑动连接；
12.通过采用上述技术方案，可通过滑杆对第一丝块进行承重，防止受力不均导致第一丝块承受力降低。
13.优选的，所述第二丝杆安装在第一丝块底部，且第二丝杆一端和第二电机输出端相连接，同时第二丝杆上设置有第二丝块，所述第二丝块下端面固定有支撑块，所述第二丝块和第一丝块为滑动连接；
14.通过采用上述技术方案，可通过第一丝块使得第二丝块在移动时始终保持稳定。
15.优选的，所述限位板和第一丝块为滑动连接；
16.通过采用上述技术方案，便于通过第一丝块支撑第二丝块，限位板可使得第二丝块移动时保持稳定。
17.优选的，所述粉末腔、气体腔均呈圆环型；
18.优选的，所述气体腔设置有两个，所述粉末腔位于两个所述气体腔之间；
19.通过采用上述技术方案，使得熔覆质量得到一定的提高，减少氧化物的形成。
20.优选的，所述风扇均匀分布于箱体内侧壁上，且风扇和箱体呈倾斜状，同时箱体底部呈多孔状；
21.通过采用上述技术方案，倾斜状的风扇更容易将加工零件上的残余粉末吹落，多孔状的箱体底部便于粉末滑落至底座。
22.优选的，所述正反螺纹杆上设置有两个滑块，且两个滑块的运动方向相反；
23.通过采用上述技术方案，可对加工零件进行固定。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该便于调节的千米级深海激光熔敷设备，
25.(1)设置有横向移动机构、纵向移动机构和限位板，通过第一电机可带动第一丝块移动，通过第二丝杆可带动第二丝块移动，通过限位板可以使第二丝块在移动时保持稳定，便于第二丝块上的激光器和送气送粉末机构在移动加工时始终保持稳定，同时使得激光器和送气送粉末机构可以进行纵向和横向方向的移动，便于位置的调节；
26.(2)设置有摄像头和电动伸缩杆，便于对加工过程进行记录，有利于操作人员的观察，通过电动伸缩杆可调整激光器的位置，便于对不同厚度的零件进行加工；
27.(3)设置有两个气体腔和一个粉末腔，且两个气体腔分别位于粉末腔内侧和外侧，当通过激光器将粉末熔凝在零件上时，可通过两个气体腔喷出的惰性气体将粉末腔喷出的粉末包围，使得粉末所处的加工位置形成一个相对无氧的区域，减少熔覆过程中氧化物的出现，提高了熔覆质量；
28.(4)设置有风扇、底座和出料阀，加工好的零件表面可能会残留粉末，通过风扇便
于将粉末出落至底座内，使得箱体内保持整洁，便于下一个零件的加工。
附图说明
29.图1为本发明正视剖面结构示意图；
30.图2为本发明正视结构示意图；
31.图3为本发明横向移动机构、支撑块、限位板、电动伸缩杆和激光器侧视结构示意图；
32.图4为本发明a处放大结构示意图；
33.图5为本发明送气送粉末机构俯视剖面结构示意图；
34.图6为本发明箱体和风扇侧视剖面结构示意图。
35.图中：1、箱体，2、底座，3、出料阀，4、玻璃门，5、控制器，6、气体室，7、粉末室，8、进料阀，9、气泵，10、横向移动机构，1001、第一丝杆，1002、第一电机，1003、第一丝块，1004、滑杆，11、纵向移动机构，1101、第二丝杆，1102、第二电机，1103、第二丝块，12、支撑块，13、限位板，14、摄像头，15、电动伸缩杆，16、激光器，17、送气送粉末机构，1701、固定块，1702、存放块，1703、粉末腔，1704、气体腔，1705、收集盒，18、风扇，19、固定机构，1901、正反螺纹杆，1902、第三电机，1903、滑块，1904、夹板。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种便于调节的千米级深海激光熔敷设备，
38.根据图1和图2所示，箱体1底部设置有底座2，且底座2底部设置有出料阀3，底座2呈漏斗状，便于粉末滑落至底座2内底部，方便进行收集，箱体1一侧设置有玻璃门4，且玻璃门4一侧设置有控制器5，箱体1顶部开设有粉末室6和气体室7，且粉末室6位于气体室7上方，同时粉末室6和气体室7一侧均开设有进料阀8，粉末室6和气体室7上与进料阀8相对的一侧面均连接有管道，且管道上均设置有气泵9。
39.根据图1和图3所示，横向移动机构10设置于箱体1内部，且横向移动机构10与纵向移动机构11连接，横向移动机构10包括第一丝杆1001、第一电机1002、第一丝块1003、滑杆1004，纵向移动机构11包括第二丝杆1101、第二电机1102和第二丝块1103，箱体1内侧壁顶部设置有第一丝杆1001，且第一丝杆1001一端和第一电机1002输出端相连接，第一丝杆1001上设置有第一丝块1003，且第一丝块1003上贯穿有滑杆1004，同时滑杆1004设置于箱体1内侧壁上，能够带动激光器16横向移动，滑杆1004关于第一丝杆1001对称设置有两个，且滑杆1004和第一丝块1003为滑动连接，当第一丝块1003上的第二丝块1103在移动调整位置时，使得第一丝块1003的重心发生变化，可通过滑杆1004对第一丝块1003起到支撑作用，第二丝杆1101安装在第一丝块1003底部，且第二丝杆1101一端和第二电机1102输出端相连接，同时第二丝杆1101上设置有第二丝块1103，第二丝块1103下端面固定有支撑块12，当第
二电机1102带动第二丝杆1101上的第二丝块1103在纵向方向上进行移动时，可通过第一丝块1003对第二丝块1103进行限位，纵向移动机构11的底部连接有支撑块12，且支撑块12两侧面均固定有限位板13，同时限位板13顶部设置于第一丝块1003外侧，限位板13和第一丝块1003为滑动连接，当第二丝块1103移动时，可通过第二丝块1103上的限位板13和第一丝块1003进行滑动连接，起到稳定第二丝块1103的作用，支撑块12下端面一侧设置有摄像头14，且支撑块12内顶部固定有电动伸缩杆15，同时电动伸缩杆15下端面安装有激光器16。
40.根据图1、图4、图5和图6所示，送气送粉末机构17设置于激光器16外侧，且送气送粉末机构17包括固定块1701、存放块1702、粉末腔1703、气体腔1704和收集盒1705，同时固定块1701固定于激光器16外表面，固定块1701外侧固定有存放块1702，且存放块1702内部设置有粉末腔1703、气体腔1704，粉末腔1703、气体腔1704均呈圆环型，气体腔1704设置有两个，粉末腔1703位于两个气体腔1704之间，两个气体腔1704分别位于粉末腔1703的内侧和外侧，当粉末腔1703开始喷出粉末时，通过两个气体腔1704内喷出的惰性气体可以包围粉末，可使得熔覆及熔覆层氧化少，熔覆层中氧化物夹杂较少，气体腔1704顶部连接有收集盒1705，且收集盒1705顶部和气体室7所对应的管道底部相连接，粉末腔1703顶部和粉末室6所对应的管道底部相连接，箱体1与玻璃门4相对的一内侧壁上安装有风扇18，风扇18均匀分布于箱体1内侧壁上，且风扇18和箱体1呈倾斜状，同时箱体1底部呈多孔状，通过风扇18便于将加工零件表面残余的粉末吹落至底座2上，可保持箱体1内部清洁，且箱体1内底部设置有固定机构19，且固定机构19包括正反螺纹杆1901、第三电机1902、滑块1903和夹板1904，同时正反螺纹杆1901设置于箱体1内侧壁上，正反螺纹杆1901上设置有滑块1903，且滑块1903顶部固定有夹板1904，正反螺纹杆1901上设置有两个滑块1903，且两个滑块1903的运动方向相反，便于通过两个滑块1903上的夹板1904对不同尺寸的加工零件进行限位。
41.工作原理：在使用该便于调节的千米级深海激光熔敷设备时，打开玻璃门4，将加工零件放到箱体1的内底部，通过控制器5启动第三电机1902，第三电机1902带动正反螺纹杆1901上的两个滑块1903相向移动，通过滑块1903上的夹板1904对零件进行固定，通过控制器5启动摄像头14、电动伸缩杆15、第一电机1002和第二电机1102，摄像头14将记录熔覆过程，便于箱体1外的工作人员观察，电动伸缩杆15将带动激光器16移动至合适高度处，通过第一电机1002带动第一丝杆1001上的第一丝块1003移动至合适位置处，通过第二电机1102带动第二丝杆1101上的第二丝块1103移动至合适位置处，同时第二丝块1103上设置有支撑块12，当支撑块12和第二丝块1103同时移动时，通过限位板13可使得第二丝块1103上的激光器16和送气送粉末机构17保持稳定，此时可通过控制器5启动两个气泵9和激光器16，和气体室6对应的气泵9将气体通过管道输送到收集盒1705内，气体通过收集盒1705流入两个气体腔1704内，和粉末室7对应的气泵9将粉末通过管道输送到粉末腔1703内，同时激光器16开始将利用高能密度的激光束将粉末与零件表面薄层一起熔凝，在零件表面形成熔覆层，在加工过程中横向移动机构10和纵向移动机构11将带动激光器16和送气送粉末机构17朝着需要熔覆的方向进行移动，使得可以一边移动一边熔覆，当熔覆完成后，通过控制器5启动风扇18，风扇18将零件表面残余的粉末吹落至底座2内，可定期打开出料阀3进行排放，同时可通过两个进料阀8分别对气体室6、粉末室7进行气体和熔覆粉末的补充，在加工过程中工作人员也可通过玻璃门4进行观察。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
42.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
43.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。