一种激光熔覆的微调控制装置的制作方法

本实用新型涉及激光熔覆涂层技术领域，具体地说是一种激光熔覆的微调控制装置。

背景技术：

激光熔覆是一种新型的增材技术，是利用一定功率的激光束作用于预先放置的预置片上或者同步送粉，使材料与金属基材表面熔化，在随后的冷却过程中凝固，在金属基材表面形成一层低稀释率并具有良好冶金结合的熔覆层，由于激光熔覆是近似于绝热的骤热骤冷过程，和其他常规表面改性技术相比，它具有无可比拟的优良特性：

(1)基材的稀释率低，熔覆层与基材形成良好的冶金结合，冶金强度高；

(2)激光光斑小，通过机械手臂和计算机数控技术可以进行调控，实现复杂零部件的受损部位精确地修复；

(3)热输入量少，对基材损害少，不易产生热畸变量小；

(4)材料可以选择性大，可根据实际需要选择基材；

(5)加热与冷却很快，不易长成大晶粒。

基于上述优点，激光熔覆技术应用前景相当的开阔，如在航空发动机叶片、定子，轴，涡轮盘等部件有很大的作用。这类零部件在服役的过程中需要温度高、受力大、工作环境恶劣，零部件设计制造精密、生产制造难度大，原材料本身也比较昂贵，使得这类零部件再加工附加值较高。

然而由于激光熔覆过程中极快的过冷，使得在凝固过程中产生过大的热应力以及冲击应力，容易诱发热裂纹(主要是热裂纹与凝固裂纹)的产生。特别在镍基高温合金，由于合金中加入很多AI、Ti、Nb等强化元素，容易在激光焊接中形成低熔点共晶物。在多道搭接过程中，处于热影响区的这些低熔点共晶物容易被重新熔化，形成液化膜。由于液化膜不能传递应力，因此在凝固过程中的热应力会大量囤积紫此处，形成应力集中，当达到极限时，液化膜就会破裂，形成裂纹——液化裂纹。

而现有技术没有能够很好的给出控制激光熔覆裂纹的方法。

技术实现要素：

本实用新型为提供一种结构更简单、操作更方便、能够有效完成激光熔覆工作的激光熔覆的微调控制装置。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种激光熔覆的微调控制装置，包括基座和基板，所述基板旋转设于所述基座之上，所述基座的截面呈阶梯状，所述基座之上设有转轴，所述基板连接在做主转轴之上，并绕所述转轴转动，所述转轴的一端设有固定螺母，所述固定螺母固定所述基板，所述基板的下部设有调节螺母，所述调节螺母穿过所述基座，并顶在所述基板之上，所述基板的边缘设有挡边，所述挡边上设有弹性压制片，所述弹性压制片与所述基板之间的侧面上设有摩擦楞。

所述弹性压制片上设有抓球。

所述基板的上表面上设有挡条。

所述基座上设有通孔，所述调节螺母穿过所述通孔，所述通孔内部设有内螺纹，所述调节螺母上设有外螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相配合。

本实用新型所带来的有益效果是：

本实用新型的对激光熔覆的微观组织及热裂纹敏感性的控制装置通过改变基板倾斜角度有效地控制了熔覆涂层的微观组织和热裂纹敏感性该装置控制简单，可操作性强，效果好，适用于各类激光熔覆涂层的制备过程，尤其适用于镍基高温合金的激光熔覆。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型所述激光熔覆的微调控制装置的立体图。

图2为本实用新型所述激光熔覆的微调控制装置的侧视图。

图中部件名称对应的标号如下：

1、基座；2、基板；3、弹性压制片；4、固定螺母；5、调节螺母；6、摩擦楞；7、挡条；8、抓球。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详述：

作为本实用新型所述激光熔覆的微调控制装置的实施例，如图1和图2所示，为了实现目的，本实用新型提供了对激光熔覆的微观组织及热裂纹敏感性的控制装置，包括在激光熔覆给出中改变基板2的角度，从而改变熔覆层的微观组织及生长取向，进而改变熔覆涂层的抗热裂纹开裂的阻力，达到控制熔覆热裂纹形成的目的。

进一步的，基板2的角度的改变通过熔覆过程中调节调节螺母5来实现。

进一步的，基板2与弹性压制片3之间设有摩擦楞6。

进一步的，基板2上设有挡条7。

进一步的，弹性压制片3上设有抓球8

具体的，本实用新型的对激光熔覆的微观组织及热裂纹敏感性的控制装置包括以下步骤：

步骤一，提供基座1；将用于熔覆的预置片置于在基板2的表面；

步骤二，把放在基板2表面的预置片用弹性压制片3压住，以防止因基板2倾斜而掉落；

步骤三，用弹性压制片3压住预置片后，通过旋转调节螺母5上下调节来达到我们所需要的角度，基板不与激光头垂直；

步骤四，调节到需要的角度以后，使用固定螺母4锁紧。

基板2倾斜的角度，相对的改变激光的入射角度，这样使得熔池的形貌和温度场发生改变，从而改变熔覆涂层的微观组织及生长取向，进而改变熔覆涂层的抗热裂纹开裂的阻力，从而达到控制熔覆涂层的微观组织和热裂纹敏感性的目的。

本实施例的熔覆过程中，使用氩气进行气体保护，且将预先熔覆的材料制成预置片放置于基板2的表面。本实施例中的热裂纹是指熔覆过程中形成的凝固裂纹和液化裂纹。

在本实施例的对激光熔覆的微观组织及热裂纹敏感性的控制装置中，微观的改变是指由基板2的倾斜角度的改变后，激光束在熔池中的能量分布相应的发生了变化，进而改变了熔池的形貌及其内的温度场，从而改变了基板2上基材的凝固行为，形成不同形貌的微观组织。熔覆涂层的是指取向的改变是指由于基板2倾斜角度的改变后，更多的激光能量聚焦于熔池的一侧，使得熔池中热流的均匀性得到提高，从而增加熔覆涂层的生长取向。熔覆涂层的抗热裂纹开裂的阻力的改变是指由于基板2的倾斜角度的改变后，熔池的侧向散热得到提高，增加了热流方向与一次枝晶生长方向之间的夹角，使得一次枝晶的生长得到抑制而二次枝晶的生长得到提高，能够提高一次枝晶之间的交叉连接，提高了熔覆涂层的抗热裂纹能力，降低了涂层的热裂纹敏感性。