专利名称：一种旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置，属于材料表面改性装备技术领域。
背景技术：
随着近年来激光熔覆表面改性技术在生物、航空、航天、机械、材料、冶金、矿山、核电等领域的进一步广泛应用，对激光熔覆改性涂层的微观组织结构、物化性能、力学性能、光电性能及生物医学性能等提出了越来越高的要求。但激光熔覆涂层普遍存在熔覆层组织不够均匀、易出现气孔和裂纹等缺陷。为了有效弥补激光熔覆的不足，充分发挥其优势，近年来研究人员提出外加磁场辅助激光焊接和激光熔覆的新思路。根据国内外现有的研究和报道，外加磁场的形式有纵向磁场、横向磁场等，但这些磁场都属于静态下的磁场，磁场分布局限在空间某一位置，并且磁力线的方向始终固定。通过试验研究证明，这些静态形式的磁场都能对激光焊接、激光熔覆过程中熔池内的金属流动和结晶产生一定的影响，从而影·响熔池内金属的传质和传热过程，以致改善其工艺，提高熔覆层的质量。虽然静态磁场可以对熔池内金属的传质和传热产生影响，但静态磁场在某一时刻只能对熔池内金属在特定的方向上影响传质和传热过程。因此，静态磁场对改善工艺依然存在较大的局限性。目前，尚未出现旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有激光熔覆设备静态磁场之不足，提供一种旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置，提供旋转磁场辅助激光熔覆工艺，优化激光熔覆涂层的组织结构和涂层综合表面性能。本实用新型通过下列技术方案实现一种旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置，包括激光器、送粉器、送粉喷嘴、工作面板、磁极、反光镜，所述送粉器通过送粉喷嘴向工作面板上的基材表面喷施粉末，激光器通过反光镜向工作面板上的基材表面进行激光熔覆，工作面板周围设置旋转磁场。所述旋转磁场包括励磁绕组，励磁绕组为2 6对并围成圆周，每对角度间隔为30 90°。每个绕组中线圈采用间隔式分布，使层与层之间线圈产生的热量不叠加，从而保证每层线圈不会因功率过大而烧坏；同时励磁绕组外保护罩上开有散热孔，有助于线圈冷却。当进行激光熔覆时，将基材放置在励磁绕组(即放置在旋转磁场)中心处，并随机床移动，从而完成旋转磁场辅助激光熔覆。本实用新型通过改变该旋转磁场的旋转频率和励磁电流的大小，可便捷而有效地改善激光熔覆工艺，改善熔池内液态金属的传质和传热过程，基材组织得到细化和均匀分布，实现激光熔覆过程中微观组织改善和表面综合性能提高。本实用新型的装置结构简单，操作简便，具有小型化、拆卸等优点，可在较小的环境空间内进行磁化处理，满足各种工程和工况条件下磁化处理的需要。
图I为本实用新型装置的结构示意图；图中，I-激光器、2-送粉器、3-送粉喷嘴、
4-工作面板、5-磁极、6-反光镜、7-基材、8-励磁绕组。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步阐述，但本实用新型的保护范围不限于所述内容。实施例I如图1，旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置包括激光器I、送粉器2、送粉喷嘴3、工作面板4、磁极5、反光镜6，所述送粉器2通过送粉喷嘴3向工作面板4上的基材7表面喷施粉末，激光器I通过反光镜6向工作面板4上的基材7表面进行激光熔覆，工作面板4周围设置旋转磁场5 ;其中旋转磁场5包括励磁绕组8，励磁绕组为2对并围成圆周，每对角度间隔为90°。实施例2旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置包括激光器I、送粉器2、送粉喷嘴3、工作面板4、磁极5、反光镜6，所述送粉器2通过送粉喷嘴3向工作面板4上的基材7表面喷施粉末，激光器I通过反光镜6向工作面板4上的基材7表面进行激光熔覆，工作面板4周围设置旋转磁场5 ;其中旋转磁场5包括励磁绕组8，励磁绕组为4对并围成圆周，每对角度间隔为45°。实施例3旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置包括激光器I、送粉器2、送粉喷嘴3、工作面板4、磁极5、反光镜6，所述送粉器2通过送粉喷嘴3向工作面板4上的基材7表面喷施粉末，激光器I通过反光镜6向工作面板4上的基材7表面进行激光熔覆，工作面板4周围设置旋转磁场5 ;其中旋转磁场5包括励磁绕组8,励磁绕组为6对并围成圆周，每对角度间隔为30°。
权利要求1.一种旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置，其特征在于包括激光器、送粉器、送粉喷嘴、工作面板、磁极、反光镜，所述送粉器通过送粉喷嘴向工作面板上的基材表面喷施粉末，激光器通过反光镜向工作面板上的基材表面进行激光熔覆，工作面板周围设置旋转磁场。
2.根据权利要求I的所述旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置，其特征在于所述旋转磁场包括励磁绕组，励磁绕组为2 6对并围成圆周，每对角度间隔为30 90°。
专利摘要本实用新型提供一种旋转磁场辅助激光熔覆制备Fe60复合改性涂层的装置，属表面改性装备技术领域。装置包括激光器、送粉器、送粉喷嘴、工作面板、磁极、反光镜，所述送粉器通过送粉喷嘴向工作面板上的基材表面喷施粉末，激光器通过反光镜向工作面板上的基材表面进行激光熔覆，工作面板周围设置旋转磁场。通过顺序对励磁绕组通断电产生旋转磁场，用于材料表面激光熔覆涂层的结构和性能优化，实现激光熔覆过程中微观组织改善和表面综合性能提高。装置结构简单，操作方便，具有小型化、易装配、拆卸等优点。
文档编号C23C24/10GK202688449SQ20122031638
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者刘洪喜, 纪升伟, 蒋业华, 张晓伟, 王传琦 申请人:昆明理工大学