一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置制造方法
【專利摘要】一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置，屬于材料成形【技術(shù)領(lǐng)域】；電磁攪拌裝置外部設(shè)有感應(yīng)線圈，纏繞在鐵芯上的四個銅線圈均勻地分布于激光送粉噴嘴周圍，并與激光送粉噴嘴同軸，使激光沉積修復(fù)熔池時刻處于磁場的中心位置，激光送粉噴嘴上部連接變壓器，變壓器下設(shè)有硅鋼片和變頻器，激光送粉噴嘴下方為工作臺，用于固定安放工件；其有益效果是：一是很好地改善了修復(fù)效果，提高了修復(fù)質(zhì)量，二是本電磁攪拌裝置結(jié)構(gòu)緊湊、精度更高、性能穩(wěn)定，滿足試驗安裝的空間要求，并能在工作區(qū)域產(chǎn)生強度和速率均可調(diào)的精確均勻磁場，且不受修復(fù)工件大小的限制，能很好的發(fā)揮攪拌效用，改善技術(shù)背景中提及的問題和缺陷。
【專利說明】一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置，屬于材料成形【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】二十世紀(jì)70年代誕生了激光沉積修復(fù)工藝的核心技術(shù):激光熔覆技術(shù)，進入80年代，得到了迅猛發(fā)展。由于這種工藝具有操作簡便、無污染、材料利用率高、生產(chǎn)周期短，以及特別適合結(jié)構(gòu)復(fù)雜的難加工金屬零件的修復(fù)等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用在基于鈦合金等難加工材料的航空、航天、船舶等領(lǐng)域。在鈦合金激光沉積修復(fù)過程中，修復(fù)區(qū)表面平整性差，內(nèi)部組織存在氣孔、熔合不良、裂紋缺陷以及殘余應(yīng)力大等技術(shù)問題是影響修復(fù)質(zhì)量的重要原因，為了改善修復(fù)效果，提高修復(fù)質(zhì)量，通常通過添加某些特殊合金元素或氧化物，或通過優(yōu)化鈦合金激光沉積修復(fù)工藝等措施來抑制或改善以上技術(shù)問題，但對提高修復(fù)層質(zhì)量均未取得突破性進展。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、減小殘余應(yīng)力、提高修復(fù)質(zhì)量的輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)解決方案是:一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置，電磁攪拌裝置外部設(shè)有感應(yīng)線圈，纏繞在鐵芯上的四個銅線圈均勻地分布于激光送粉噴嘴周圍，并與激光送粉噴嘴同軸，使激光沉積修復(fù)熔池時刻處于磁場的中心位置，激光送粉噴嘴上部連接變壓器，變壓器下設(shè)有硅鋼片和變頻器，激光送粉噴嘴下方為工作臺，用于固定安放工件。
[0005]所述銅線圈為中空設(shè)計，中間通循環(huán)冷卻水。
[0006]一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置，其有益效果是:一是很好地改善了修復(fù)效果，提高了修復(fù)質(zhì)量，具體表現(xiàn)如下:(1)該線圈式電磁攪拌裝置可以使修復(fù)件表面更加平整，道間分界明顯減小，粘黏粉末顆粒減少；(2)該線圈式電磁攪拌裝置可以抑制內(nèi)部組織中的氣孔、裂紋缺陷；(3)該線圈式電磁攪拌裝置組織更加均勻，晶粒取向一致且晶粒內(nèi)部α片層長徑比減??；(4)該線圈式電磁攪拌裝置能在一定程度上提高了修復(fù)層的顯微硬度。二是本方法應(yīng)用的電磁攪拌裝置結(jié)構(gòu)緊湊、精度更高、性能穩(wěn)定，滿足試驗安裝的空間要求，并能在工作區(qū)域產(chǎn)生強度和速率均可調(diào)的精確均勻磁場，且不受修復(fù)工件大小的限制，能很好的發(fā)揮攪拌效用，改善技術(shù)背景中提及的問題和缺陷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖1附圖標(biāo)記如下:1、變頻器，2、變壓器，3、硅鋼片，4、激光送粉噴嘴，5、感應(yīng)線圈，6、銅線圈，7、工件，8、工作臺。

【具體實施方式】
[0009]下面根據(jù)附圖對一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置做具體如下說明:電磁攪拌裝置外部設(shè)有感應(yīng)線圈5，纏繞在鐵芯上的四個銅線圈6均勻地分布于激光送粉噴嘴4周圍，并與激光送粉噴嘴4同軸，使激光沉積修復(fù)熔池時刻處于磁場的中心位置，激光送粉噴嘴4上部連接變壓器2，變壓器2下設(shè)有硅鋼片3和變頻器1，激光送粉噴嘴4下方為工作臺8，用于固定安放工件7。
[0010]鈦合金激光修復(fù)在工件7上完成，工件7固定在工作臺8上，改變輸入電流的大小和頻率便可以調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場的大小和轉(zhuǎn)動速率，從而獲得不同的攪拌效果；輸入電流頻率由變頻器實現(xiàn)進而達到改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速率；輸入電流的大小通過變壓器調(diào)節(jié)輸入電壓的大小進而改變電流大小達到改變磁場強度的目的；電磁攪拌裝置安裝在激光送粉噴嘴4上，工件7放在磁極中間的工作臺8上；在感應(yīng)線圈中通入相位差90度的交流電流，銅線圈6會產(chǎn)生一個交變旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)他它切割激光熔池的金屬溶液時會產(chǎn)生感應(yīng)電流，載流的金屬溶液和磁場相互作用產(chǎn)生作用在液體上的水平旋轉(zhuǎn)電磁力。
【權(quán)利要求】
1.一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置，其特征是:電磁攪拌裝置外部設(shè)有感應(yīng)線圈，纏繞在鐵芯上的四個銅線圈均勻地分布于激光送粉噴嘴周圍，并與激光送粉噴嘴同軸，使激光沉積修復(fù)熔池時刻處于磁場的中心位置，激光送粉噴嘴上部連接變壓器，變壓器下設(shè)有硅鋼片和變頻器，激光送粉噴嘴下方為工作臺，用于固定安放工件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輔助鈦合金激光沉積修復(fù)的線圈式電磁攪拌裝置，其特征是:所述銅線圈為中空設(shè)計，中間通循環(huán)冷卻水。
【文檔編號】B01F13/08GK204111866SQ201420013906
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】王維, 劉奇, 楊光, 欽蘭云, 范欽春, 郭鵬飛 申請人:沈陽航空航天大學(xué)