1.本发明涉及一种激光熔覆预置粉末送粉器装置，特别是涉及一种激光熔覆送粉器装置。
背景技术：
2.激光熔覆技术是近年来兴起的一项节能减排绿色环保项目，其应用领域十分广泛，目前主要规模化应用于矿山机械冶金制造、石油开采、航空航天、轨道交通、军工制造等行业。此技术通过对工件表面改性和强化制造以及智能再制造，提高工件耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳、抗冲击、抗氧化、而且有大型机械设备如发电厂的汽轮机传动轴及叶片由于长时间使用造成部分工作面磨损不能使用或严重影响使用，经激光熔覆技术智能再制造可以恢复机械设备的重新使用，为企业和社会创造效益。
3.激光熔覆的设备主要包括激光器和激光熔覆数控车床即把激光器与数控机床有机的用plc联到一起，实现自动化操作。
4.但激光熔覆设备还需要一个辅助的工装设备——送粉器，将合金粉末有效的、量化的预置在被熔覆工件表面，并有效的控制激光熔覆的厚度，这是实现激光熔覆技术的途径，没有一个科学合理的送粉器装置，就无法实现激光熔覆技术的应用。
5.现有预置送粉器装置在使用过程中，由于粉末是铁基粉末顾名思义是以fe为主要成份合金粉末，粉末在送粉器长时间输送，fe离子与送粉器装置的材质产生吸附现象，在送粉器的工作面上特别是“漏斗”这个器件的瓶颈处集聚起来形成固体状的粉末结块堵塞“漏斗”，经常出现粉末流速不畅或堵死不送粉，造成激光熔覆层的质量缺陷，影响激光熔覆技术的应用和推广。
6.因此，激光熔覆预置送粉器装置是激光熔覆设备的一个重要工装设备，关系到激光熔覆层的薄厚均匀，晶粒组织细腻，无铸造棵粒的关键质量问题。实现送粉器送粉率的自动有效控制是保证激光熔覆质量，进一步将激光熔覆这一技术应用到规模化生产的核心工装设备之一，其有效的送粉器装置将激光熔覆技术推向生产领域，为国民经济建设服务。
技术实现要素：
7.本发明的目的在于提供一种激光熔覆预置粉末送粉器装置，该装置将机械和动力有机结合并实现plc控制，与激光器、数控机床衔接形成统一整体，人机界面操作自动化控制送粉器出粉并具体量化使激光熔覆厚薄层均匀一致，熔覆层金相组织略显马氏体的细腻晶粒组织，达到耐磨、耐蚀、抗疲劳、抗冲击、抗氧化的目的。
8.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种激光熔覆预置粉末送粉器装置，所述装置包括料斗、送粉器、送料管、保护气管、布粉器；料斗下面留有一出口将粉末流入圆盘中，圆盘的上方制做一个刮板并将刮板连接在减速机上，减速机配备一个变频器，变频器面板制做成易操作的输入格式；圆盘留有一个弧度240的扇形缺口，用刮板将流淌在圆盘上的粉末刮在缺口处流入一漏斗型状的过渡
设备，一直径8毫米铜管与漏斗相连接，铜管的另一头连接铜质材料的送粉嘴，通过铜管和铜嘴将粉末预置在被熔覆工件表面，待高能密度的激光束照射后瞬间将被熔覆工件表面一薄层和粉末同时熔化，瞬间结晶形成与被熔覆工件表面冶金结合激光熔覆层，完成对工件表面的改性强化。
9.所述的一种激光熔覆预置粉末送粉器装置，所述送粉器为长方形盒体。
10.所述的一种激光熔覆预置粉末送粉器装置，所述送粉器的核心部件漏斗、输送管为铜质合金，合金材料质量组成为cu80%、a1 8%、ni2%、mn10%。
11.所述的一种激光熔覆预置粉末送粉器装置，所述送粉器配置窝轮副减速机和伺服电机加变频器控制出粉量，将熔层厚度输入操作屏，计算机自动给出送粉系数换算成变频器具体给定的转数，实现对出粉量的自动监控。
12.所述的一种激光熔覆预置粉末送粉器装置，所述送粉器预置粉末量化一次性激光熔覆层厚度为3mm。
13.本发明的优点与效果是：1.本发明预置粉末送粉器装置用伺服电机和变频器驱动粉末的顺利流畅而且准确量化，达到激光熔覆增材制造的目的。通过改变主要部件的材质杜绝粉末结块集聚堵塞弊病，极大提高生产作业率和产品质量。对粉末采用伺服电机和变频器驱动送粉，实现对粉末的自动化控制，做到送粉量准确无误。
14.2.本发明激光熔覆预置粉末送粉器装置，将机械和动力有机结合并实现plc控制，与激光器、数控机床衔接形成统一整体，人机界面操作自动化控制送粉器出粉并具体量化使激光熔覆厚薄层均匀一致，熔覆层金相组织略显马氏体的细腻晶粒组织，以达到耐磨、耐蚀、抗疲劳、抗冲击、抗氧化的目的，提高工件的使用寿命。
附图说明
15.图1为本发明预置粉末送粉器装置构成示意图。
16.图中部件：料斗1、送粉器2、送料管3、保护气管4、布粉器5。
具体实施方式
17.下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
18.本发明装置实现送粉数量的具体量化，装置内置漏斗、输送管都采用铜质合金，规避与合金粉末相吸附现象。
19.本发明装置由盛装粉末筒，其材质为聚炳稀塑料制做目的是杜绝粉末筒与粉末的吸附，而且做成透明状前有刻度、一筒盛装5kg，按刻度计算重量，平时操作人员可以通过透明筒观察粉末使用量，发现粉末短缺时及时补充，防止断流影响熔覆质量。
20.送粉器制作一个长方体，机芯里面设有圆盘和刮板并将刮板与减速机连接，用伺服电机和变频器控制送粉器的出粉量。使送粉和激光束有机协调达到激光熔覆增材制造，解决其他工艺所不能解决的对工件表面强化制造和智能制造。
21.送粉器经过筛选将粉末中粒度超过200目以上的球状粉末自动从溢出口溢出，杜绝球状粉末由于直径过大熔化不彻底造成激光熔覆层结合强度≤430n的力学要求，而且粒度过大的粉末熔化不彻底会在激光熔覆层出现“黑针眼”缺陷。通过送粉器的自动筛选，可
以获得均匀的合金粉末预置在被熔覆的工件表面以实现激光熔覆增材制造。
22.激光熔覆预置粉末送粉器装置用plc与激光器、数控车床等设备联在一起实现对系统的自动化控制，数字化生产、操作人员将熔覆工件的直径数字、熔覆厚度、熔覆区域稀释率、功率、光斑等参数输入操作屏即可实现整个熔覆车间的数字化管理和生产，一般10000w的激光器光斑面积参数为74mm2，功率密度为135w/mm2，6000w的激光器光斑面积50mm2，功率密度为120w/mm2，熔覆厚度1.5-3.0mm，扫描速度为200-300mm/min，送粉器变频器数值为450-600转。
23.激光熔覆前先将合金粉末放在干燥箱里干燥60分钟，然后再陆续将合金粉末装到送粉器盛装筒里防止合金粉末受潮结块影响流动比，粉末放进盛装筒后要将筒盖封闭好，杜绝合金粉末在使用过程中发生氧化反应。
24.实施例1：本实例中所采用的合金粉末为c06铁基粉末，其主要化学成份为fe73%、gr18.5%、ni3.5%、mo3%、co1.6%、其余为微量稀土元素主要起稳定相作用。被熔覆工件为煤矿综采液压支架pmb569.5002-02中缸筒外表面强化增材制造工件，工件基体材质为30grmnsi，熔覆前工件表面粗糙度为ra≤1.6μm，表面硬度为28hrc。采用6000w半导体激光器设备进行激光熔覆，工件直径为φ280mm，表面积1.7562平方米，熔层厚度为2.2mm。
25.先将合金粉末自动送粉试验5分钟计算出粉量，变频器面板给定数值600转，通过出粉量重量核对激光熔覆层的厚度指标是否达到2.2mm的要求，如果出现多和少的现象，调整变频器的转数值到准确为止，获得适合激光熔覆层厚度的送粉数量。
26.将上述的粉末数量放到送粉器盛装筒内（一次不可能全装进去可以分几次添加），开启设备运行开并进行激光熔覆生产，熔层厚度2.2mm，给粉量控制600转，实际功率为5980w，扫描速度280mm/min。采用氩气保护的方法杜绝激光熔覆层出现氧化现象，并保证激光熔覆时不产生飞溅和气孔，数控机床为6轴连动的828d程序，确保激光熔覆时工件的直线度和同轴度控制0.1mm和0.05mm的要求，获得性能优良的表面激光熔覆层，测试被熔覆工件的熔覆尺寸见表1.表1激光熔覆强化中缸筒表面尺寸以上实例仅用于本发明的解释和说明，不作为对本发明的限制。
27.此表数值说明送粉器出粉量均匀，确保熔覆层薄厚均匀满足被熔覆工件直线度不大于0.1mm的要求。
28.实施例2：本实例中采用e01合金粉末对煤矿旧液压支架活柱表面激光熔覆智能再制造修复，用10000w激光器进行激光熔覆，送粉器装置里的盛粉筒先用氮气清理干净并保证干燥没有潮湿气体。
29.e01铁基粉末的主要成份fe73%、cr20%、ni3.5%、co2.5%、b0.4%、v0.3%，列出粉末成
份主要是说明这些主要成份如果不采用所述的送粉器装置就会产生与送粉器部件相吸聚集堵塞影响激光熔覆层质量的问题。
30.先进行5分钟计量送粉器的出粉量的重量，换算出激光熔覆层的厚度2.6mm，达到激光熔覆再制造修复的厚度要求。
31.将送粉器的电机频率确定460转，功率密度135w/mm2，激光器实际功率为9980w，扫描速度为240mm/min。
32.为保证活柱倒角不“漏铁”，在倒角处重复熔覆三圈，送粉器出粉量不做调整，满足激光熔覆修复后的工件柱头倒角美观又有激光熔覆层保护，获得性能优良的表面熔覆层，由于送粉器保持均匀量化且没有任何堵塞而减少出粉量，从而保证激光熔覆没有产生任何缺陷，测试活柱直线度如表2.表2修复后的液压支架活柱直线度通过所述预置粉末送粉器装置的送粉效果，检测激光熔覆再制造修复液压支架活柱的线性指标——直线度，完全满足用户直线度不大于0.1mm的要求，证明所述预置粉末送粉器的使用效果。以上实施例仅用于对本发明的解释和说明，不作为对本发明的限制。
33.实施例3本实例中所采用的1702铁基合金粉末，其主要化学成份为fe79.6%、cr18%、ni1.5%、mo1.6%、mn0.4%。
34.本实例为进一步检测送粉器对直径小的工件使用效果，对煤矿液压支架活塞杆直径为φ70mm，熔覆长度为1400mm的工件进行激光熔覆，验证所述预置粉末送粉器装置的使用功能。
35.由于被熔覆工件的直径过小采用激光器为4000w半导体激光器进行激光熔覆强化活塞杆表面。
36.活塞杆的基材为30crmnsi，活塞杆的表面积为0.3077平方米，实际激光器的实用功率3990w，功率密度为125/mm2，熔覆厚度2mm，扫描速度290mm/min。
37.预置粉末送粉器装置的变频器面板数值给定420转，先计算5分钟出粉量重量推算激光熔覆层厚度2mm。获得性能优良的表面熔覆层。测试活塞杆的直线度见表3。
38.表3活塞杆表面强化熔覆后的直线度φ70mm，长度1400mm的活塞杆激光熔覆起来要求的技术难度高，特别是送粉器装置出粉量不稳定，就会出现多次返修现象或者由于送粉器不能保证均匀出粉将粉末按重量送到工件表面会出现激光熔覆层经机械加工后“漏铁”现象。
39.以上实施例仅用于对本发明的解释和说明，不作为对本发明的限制。