一种用于激光热丝熔覆的金属丝预热装置的制作方法

本实用新型涉及激光热丝熔覆的金属丝预热装置，属于激光再制造领域。应用于激光熔覆设备。本实用新型提供一种用于激光热丝熔覆的金属丝预热装置，通过中频电源、加热头、送丝装置，保温装置等配合将金属丝加热并送到熔覆位置。

背景技术：

目前激光熔覆成形技术是先进制造技术的一个重要研究方向，激光熔覆是材料表面改性技术的一种重要方法。激光熔覆根据工件的工况要求熔覆各种设计成分的金属或非金属，制备耐热、耐腐、耐磨、抗氧化、抗疲劳或具有光、电、磁特性的表面覆层。

国内外激光熔覆已经广泛应用与汽车、航空航天、模具、石油和机械动力行业。熔覆材料供应状态有粉末状、膏状、丝状、薄板状，其中粉末状是应用最广泛的材料。粉末状材料的熔覆具有生产效率高，成形精度好，成形精度好，成形金属零件致密性高的优点，但是缺点明显，粉末的利用率低，需配置复杂的装置，同时还要考虑粉尘对工作环境的污染，还需要设计粉末的有效回收。所以现在送丝熔覆兴起，送丝熔覆与其他熔覆制造技术相比具有以下优点：1)可以精确控制丝材的送给，材料利用率为100％。2)送丝过程易于控制，且送料精度较高，非常适合自动化生产。3)金属丝材对环境无污染。4)适合多种位置熔覆，工作面广。送金属丝熔覆时，金属丝对激光能量的消耗大，在送丝速度偏大的情况下，金属丝不能充分的吸收激光束能量，熔化不完全，造成熔池的破坏，则不能形成好的熔覆表面。

为了提高送丝熔覆的效率和熔覆表面的质量，本公司从传统送丝系统入手，设计制造送丝线路，增加中频加热头，保温装置，经过四次改进完善，满足了送丝温度常温到200摄氏度可调，送丝速度0到10米可调。激光热丝熔覆的金属丝预热装置具有以下特点：1)使用中频加热热源，温度响应迅速；2)加热温度闭环控制，稳定可调。3)被加热后的金属丝到熔覆位置前管线具备保温功能，保证出丝口金属丝温度。4)适应φ0.8到φ1.6多种规格，多种材质，实心和药芯丝。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种激光热丝熔覆的金属丝预热装置，应用于激光熔覆设备，将金属丝预热到设定温度，有效消除丝材内应力及水份，提高热丝熔覆工作效率及工艺稳定性。本实用新型公开了一种用于激光热丝熔覆的金属丝预热装置，其特征在于：1)预热装置由送丝机、送丝管、加热管、中频线圈、伴热带、出丝嘴组成，中频线圈套在加热管外，金属丝经送丝机输送至送丝管，途经加热管、伴热带直到出丝嘴导出；2)中频线圈采用中频电源加热，将金属丝最高加热到350℃；3)伴热带采用玻璃纤维电热带进行保温，对加热后的金属丝保温至200℃，减少金属丝输送到出丝嘴过程中热量损失。经过用户实际生产使用，此装置可满足常温到200℃，送丝速度每分钟0到10米可调，满足激光送丝熔覆要求。下面结合该机构在“多轴机器人激光熔覆设备”上的应用对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型激光热丝熔覆的金属丝预热装置装配示意图，其主要组成：送丝管1、送丝机2、加热管3、中频线圈4、伴热带5、激光熔覆头6、出丝嘴7、支架8、机器人9。提供本金属丝预热装置的目的就是采用加热方法将金属丝预热到设定温度，消除丝材内应力及水份，提高热丝熔覆工作效率及工艺稳定性。金属丝预热装置工作原理：采用中频电源进行主加热，采用电热带进行保温，采用送丝机完成金属丝的输送。金属丝预热装置安装于“多轴机器人激光熔覆设备”的机器人上，完成金属丝输送、预热、保温全过程。

具体实施方式

激光热丝熔覆的金属丝预热装置结构紧凑、布局合理，不影响工作范围，具体实施方式如下：

如图1所示，整个装置通过支架8安装在机器人9的第三轴上，伴热带5通电，设定好中频电源参数值，中频线圈4运行对加热管3加热，温度到达指定值后送丝机2运转，带动送丝管1内的焊丝穿过加热管3内孔，采用热辐射方式对金属丝进行加热，最高加热到350℃(温度过高会导致金属丝表面氧化)。继续穿过伴热带5缠绕的送丝管1，伴热带采用玻璃纤维电热带，在设定参数下对金属丝进行保温，减少金属丝输送途中的热量损失，金属丝从出丝嘴7到达激光熔覆头6的熔覆工作位。

激光热丝熔覆的金属丝预热装置采用温度闭环控制，自动检测过程温度并自动调节加热电源，自动化程度高，运行稳定可靠。