一种自动控制激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法

摘要

一种自动控制单道激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法，该方法的特点是：（1）根据单道激光－感应复合熔覆涂层的横截面为半椭圆形，涂层宽度为激光光斑直径D的85%；（2）采用激光测厚仪与激光测宽仪在线实时测量单道激光－感应复合熔覆涂层的厚度与宽度；（3）当计算的涂层厚度、宽度与实时测量的涂层厚度、宽度之间的相对误差大于1.0%时。因此，本发明的方法能够快速选择优化的工艺参数，实现涂层几何形貌的自动控制，大幅度减少实际生产中的工艺探索实验工作量，具有降低生产成本，减小后序机械加工量，提高生产效率以及高精度与高自动化程度等优点。

主权项

1.一种自动控制激光－感应复合熔覆涂层几何形貌的方法，其特征是方法与步骤为：（1）计算单道激光－感应复合熔覆涂层的几何形貌：1）在单道激光－感应复合熔覆过程中，调节激光功率与感应加热温度，使激光扫描速度V_s为900~5000 mm/min时，涂层的稀释率小于10%；2）单道激光－感应复合熔覆涂层宽度W主要受激光光斑直径D的影响，为激光光斑直径D的85%；3）单道激光－感应复合熔覆所用合金粉末由i种组元构成，由合金粉末中i组元的密度与体积计算合金粉末的平均密度；4）对于单位时间内获得的激光－感应复合熔覆涂层厚度H而言，将单道激光－感应复合熔覆过程中已知的工艺参数以及2）与3）中计算所得的涂层宽度W与合金粉末的平均密度代入公式中，即可计算单道激光－感应复合熔覆涂层厚度H与宽度W，所述的已知工艺参数为自动送粉器的送粉率、合金粉末利用率、激光扫描速度V_s、激光光斑直径D、合金粉末i组元的密度与体积；（2）采用激光测厚仪与激光测宽仪在线实时测量单道激光－感应复合熔覆涂层厚度H与宽度W，并将计算的涂层厚度H、宽度W与实时测量的涂层厚度H_t、宽度W_t进行对比；（3）检测计算的涂层厚度H、宽度W与实时测量的涂层厚度H_t、宽度W_t之间的相对误差是否大于1.0%，如果是，利用激光－感应复合熔覆系统的数控装置调节激光－感应复合熔覆工艺参数，对计算的单道激光－感应复合熔覆涂层厚度H与宽度W进行修正；否则，固定激光－感应复合熔覆工艺参数。