一种超声冲击强化激光熔覆层的装置的工作方法

摘要

本发明超声冲击强化激光熔覆层的装置及其方法，采用常规送粉式激光熔覆方法在熔覆基材表面制备激光熔覆层，一道激光熔覆完成后用超声冲击对激光熔覆层进行作用，多道多层激光熔覆时，激光熔覆与超声冲击交替进行，本发明显著强化激光熔覆层，细化激光熔覆层组织、消除激光熔覆层中残余应力，当超声冲击对激光熔覆层进行作用后，激光熔覆层中会形成一定深度的塑性变形层，塑性变形层内晶粒晶格发生畸变，形成高密度的位错，使激光熔覆层凝固组织中枝晶被打碎，并分散于激光熔覆层中，重新形成均匀分布的小晶核，细化晶粒，同时超声冲击向激光熔覆层中植入压应力，抵消激光熔覆层中拉应力，消除激光熔覆层中残余应力。

主权项

一种超声冲击强化激光熔覆层的装置的工作方法，所述超声冲击强化激光熔覆层的装置包括CO₂激光器、与CO₂激光器相连的激光熔覆控制装置、与激光熔覆控制装置相连的工作台和同步送粉器、与所述同步送粉器相连的氩气气瓶和同轴送粉喷嘴、夹具装置及设置于所述夹具装置上的熔覆基材，所述氩气气瓶和所述同轴送粉喷嘴相连，所述同步送粉器通过所述同轴送粉喷嘴向所述熔覆基材喷送熔覆粉末，所述超声冲击强化激光熔覆层的装置还包括有设置于所述熔覆基材上方的超声冲击枪及与所述超声冲击枪相连的超声电源，所述超声冲击枪的冲击载荷为交变载荷，且载荷作用同向，其特征在于：工作方法包括如下步骤首先，对待熔覆基体进行预处理，清洗烘干后，固定于工作台上，并对熔覆粉末进行烘干处理；其次，在氩气保护的气氛中通过激光熔覆工艺制备激光熔覆层；然后，一道激光熔覆层制备完后，利用超声冲击枪对激光熔覆层进行超声冲击，确保覆盖率达到100％；最后，一道激光熔覆层冲击结束后，进行下一道激光熔覆工艺，超声冲击与激光熔覆循环交替进行，最终实现完整激光熔覆层的制备。