一种电-磁复合场协同激光熔覆的方法及装置

摘要

本发明公开了一种电-磁复合场协同激光熔覆的方法及装置，在进行激光熔覆过程中，将外加电场和外加磁场同时耦合在工件中，使熔池区域的导电流体受到电-磁复合场的协同作用，产生可控洛仑兹力，以调控激光熔覆过程中的传热传质行为，可实现熔池对流的趋向性控制，达到调控凝固组织、优化工件力学性能，调整溶质元素或外加硬质相分布、改善熔覆层表面形貌等目的。电-磁复合场协同激光熔覆装置包括激光器、激光传输通道、送粉头、永磁铁或励磁装置、工件夹持器、导线、低压大电流电源等。本发明实现了电-磁复合场对激光所致熔池的协同控制，具有调控能力强、调控类型灵活、适用范围广等特点。

主权项

一种电‑磁复合场协同激光熔覆的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对待熔覆基体表面进行打磨、清洗、干燥进行预处理，工件夹持器安装在待熔覆基体两端，工件夹持器通过导线与低压大电流电源连接；(2)布置永磁铁或励磁装置，使熔覆区域内产生0.2～1T的静态或交变磁场；(3)通保护气，开启送粉器、激光器，执行熔覆程序；同时，开启低压大电流电源，电流大小为100～1000A，电压为2～12V；(4)激光熔覆工艺为：光斑直径约为1～6mm，送粉速度为2～40g/min，保护气体为氩气或氮气，气体流速为2～15L/h，激光功率为0.5～5kW，扫描速度为200～1000mm/min。