涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置

本技术属于航空发动机零部件制造，尤其涉及涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置。

背景技术：

1、目前，高温合金具有优异的高温综合性能及优异的热疲劳特性，已被广泛应用于制造航空发动机涡轮叶片等热端部件。然而，在工作过程中涡轮叶片的叶冠接触处会发生剧烈磨损，磨损逐渐发展最终易导致涡轮叶片整体失效，严重影响发动机的力学性能与安全性。因此，在涡轮叶冠表面制备耐磨层，提升其耐磨性能，对于延长涡轮叶片的服役寿命具有重要意义。由于激光沉积过程中的加热或冷却速率最高可达107k/s，熔池温度梯度高，凝固速度快，产生的热应力较高，因此极易发生开裂。另外，耐磨层所用沉积材料的硬度高、脆性大以及高温合金材料的裂纹敏感性较高，这些因素均加剧了高温合金涡轮叶冠工件的表面激光沉积耐磨层的开裂，严重影响耐磨层的表面质量与力学性能。

2、现有技术中，针对涡轮叶冠工件的表面激光沉积耐磨层的开裂问题，通过在沉积前对涡轮叶冠的待加工工件进行预热可有效降低耐磨层开裂的可能性。传统进行预热的方式主要利用电热板、真空炉等装置对基体进行加热，但现有预热装置无法实现对涡轮叶冠工件或耐磨层待沉积表面的同步预热。

3、为解决上述不足，有必要研究一种涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，解决了现有预热方式无法实现对涡轮叶冠工件或耐磨层待沉积表面的同步预热的技术问题。

2、本实用新型提供了一种涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，包括：三轴联动数控机床，包括床体；机械臂，设置于床体的侧面，并与床体相连接；固定盘，设置于机械臂的端部，并与机械臂相连接；中心孔，贯穿地设置于固定盘；万向联轴器，设置于固定盘远离机械臂的端部，并述固定盘相连接；激光预热工作头，设置于万向联轴器的下端，并与万向联轴器相连接；激光沉积工作头，通过中心孔穿设于固定盘，并与固定盘相连接。

3、可选择的，激光发生器，设置于床体的第一侧面，并与激光沉积工作头、激光预热工作头均相连接。

4、可选择的，工作台，设置于床体的上端面，并与床体相连接；红外热成像仪，设置于工作台的上端面，并与工作台相连接；plc控制器，设置于床体的侧面，并与红外热成像仪相连接。

5、可选择的，环形滑轨，设置于工作台的上端面，并与工作台相连接；电机滑轮车，设置于环形滑轨上，并与环形滑轨滑动连接；送气口，设置于电机滑轮车靠近所述固定盘的侧面，并与电机滑轮车相连接。

6、可选择的，送粉器与氩气瓶集成装置，设置于床体的第二侧面，并与激光沉积工作头相连接。

7、本实用新型提供了一种涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，使涡轮叶冠工件的激光预热与激光沉积同步进行，实现了涡轮叶冠工件与耐磨层待沉积表面的同步预热，有效防止涡轮叶冠耐磨层的开裂。

技术特征：

1.一种涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，其特征在于，还包括：

技术总结
本技术公开了一种涡轮叶冠耐磨层的激光预热与激光沉积的同步装置，包括：三轴联动数控机床，包括床体；机械臂，设置于床体的侧面，并与床体相连接；固定盘，设置于机械臂的端部，并与机械臂相连接；中心孔，贯穿地设置于固定盘；万向联轴器，设置于固定盘远离机械臂的端部，并与固定盘相连接；激光预热工作头，设置于万向联轴器的下端，并与万向联轴器相连接；激光沉积工作头，通过中心孔穿设于固定盘，并与固定盘相连接。本技术通过设置激光预热工作头和激光沉积工作头同步移动，实现了涡轮叶冠工件与耐磨层待沉积表面的同步预热，且随着沉积加工的继续，能始终保持预热温度，进而有效防止涡轮叶冠耐磨层的开裂。

技术研发人员：卞宏友,张广泰,刘伟军,张凯,邢飞,徐效文
受保护的技术使用者：沈阳工业大学
技术研发日：20230420
技术公布日：2024/1/12