激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置制造方法及图纸

一种激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置，包括激光同轴送粉头、耦合压板螺钉、耦合压板、变幅杆、支架、第一垫块、第一夹具体、超声波发生器、悬臂梁压板、悬臂梁螺钉、第二垫块、第二夹具体和工作台；第一夹具体固定在工作台上，第一夹具体的一端固定有超声波发生器，超声波发生器的上端安装有第一垫块，第一垫块上设置有支架，支架的顶端通过耦合压板螺钉固定耦合压板，第一夹具体的另一端固定有第二夹具体，第二夹具体上设置有第二垫块，第二垫块的顶端通过悬臂梁螺钉固定悬臂梁压板，激光同轴送粉头设置在耦合压板和悬臂梁压板之间。本实用新型专利技术的有益效果：制造工艺简单，经济实用，适应修复区形状尺寸多变的特点。安装方便，操作简单。不易变形，保证基材积修复过程中夹持稳定，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置，包括激光同轴送粉头、耦合压板螺钉、耦合压板、变幅杆、支架、第一垫块、第一夹具体、超声波发生器、悬臂梁压板、悬臂梁螺钉、第二垫块、第二夹具体和工作台；第一夹具体固定在工作台上，第一夹具体的一端固定有超声波发生器，超声波发生器的上端安装有第一垫块，第一垫块上设置有支架，支架的顶端通过耦合压板螺钉固定耦合压板，第一夹具体的另一端固定有第二夹具体，第二夹具体上设置有第二垫块，第二垫块的顶端通过悬臂梁螺钉固定悬臂梁压板，激光同轴送粉头设置在耦合压板和悬臂梁压板之间。本技术的有益效果：制造工艺简单，经济实用，适应修复区形状尺寸多变的特点。安装方便，操作简单。不易变形，保证基材积修复过程中夹持稳定，安全可靠。【专利说明】激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置
本技术属于材料成形领域，特别涉及一种激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置。
技术介绍
二十世纪70年代诞生了激光修复工艺的核心技术一激光修复技术，80年代得到了迅猛发展。由于这种工艺具有操作简便，无污染以及能够缩短生产周期，材料利用率高，特别适合修复复杂结构的难加工金属零件等优点，因此广泛应用在基于钛合金等难加工材料的航空、航天、船舶等领域。在钛合金激光沉积修复过程中，气孔、裂纹，显微组织分布不均匀，结晶不明显，晶粒尺寸粗大是影响修复质量的重要原因，为了改善修复效果，提高修复质量，通常通过添加某些特殊合金元素或氧化物，或通过优化钛合金激光沉积修复工艺等措施来抑制或改善以上缺陷，但以上措施对提高修复层质量没有取得突破性进展。为了改善激光修复层内部质量，一个重要思路是设法使修复层内硬质相均匀分布，以往的施加超声振动只是超声的纵向施加，超声波换能器产生的超声波作用于熔融的金属溶液，促进金属溶液运动，可以促使金属溶液中杂质气体的析出，减小金属溶液的温度梯度，但是从换能器产生的纵波经变幅杆放大传递到工件处导致熔池的不宜形成，基于上述原因现对波形经行转换。 金属零件激光沉积修复技术是指:以激光为热源，以金属粉末为原材料，基于层层叠加制造的快速原型原理，通过激光对同轴输送的金属粉末材料按照规划的扫描路径实现逐层熔化堆积，修复具有三维形状的金属功能零件的技术，也称之为激光成形修复技术等；依此工艺流程来直接成形制造金属功能零件的技术被称为激光沉积成形技术，也称之为激光快速成形技术；可统称为金属零件激光沉积制造技术。它具有热输入能量可控以及柔性化制造特点，使得这项技术特别适合于精密、复杂结构的钛合金、高温合金等贵重金属材料零件的修复和直接制造，可有效缩短新产品开发周期、降低开发费用和开发风险，近年来逐渐受到了国内外研究者及相关厂商的关注，并已在航空钛合金零部件的修复和成形制造领域得到初步应用；预计在未来的一个时期内，金属零件的激光沉积制造技术将得到飞速发展和广泛应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置，通过螺栓压板来实现变幅杆和工件的快捷耦合，已达到结构紧凑，成本低廉，性能稳定，操作方便的目的。 本技术包括激光同轴送粉头、耦合压板螺钉、耦合压板、变幅杆、支架、第一垫块、第一夹具体、超声波发生器、悬臂梁压板、悬臂梁螺钉、第二垫块、第二夹具体和工作台； 第一夹具体固定在工作台上，第一夹具体的一端固定有超声波发生器，超声波发生器的上端安装有第一垫块，第一垫块上设置有支架，支架的顶端通过耦合压板螺钉固定耦合压板，第一夹具体的另一端固定有第二夹具体，第二夹具体上设置有第二垫块，第二垫块的顶端通过悬臂梁螺钉固定悬臂梁压板，激光同轴送粉头设置在耦合压板和悬臂梁压板之间。 所述的第二垫块至少为一块； 所述的悬臂梁螺钉能够插入第二垫块和第二夹具体内； 所述的耦合压板螺钉能够插入耦合压板、变幅杆和支架内。 本技术的有益效果: (I)采用压板实现基材与超声变幅杆的耦合，制造工艺简单，经济实用，适应修复区形状尺寸多变的特点。 (2)采用“悬臂梁”结构形成纵波转换，安装方便，操作简单。 (3)采用柔性夹具夹持，安装简便，不易变形，保证基材积修复过程中夹持稳定，安全可靠。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的结构示意图； 图中:I激光同轴送粉头、2耦合压板螺钉、3耦合压板、4工件、5变幅杆、6支架、7第一垫块、8第一夹具体、9超声波发生器、10悬臂梁压板、11悬臂梁螺钉、12第二垫块，13第二夹具体、14工作台。 【具体实施方式】 本技术的详细结构结合具体实施例进行说明。 如图1所示，本技术包括激光同轴送粉头1、耦合压板螺钉2、耦合压板3、变幅杆5、支架6、第一垫块7、第一夹具体8、超声波发生器9、悬臂梁压板10、悬臂梁螺钉11、第二垫块12、第二夹具体13和工作台14 ； 本实施例中超声波发生器选用型号为TJS-3000智能数控超声发生器V6.0 ； 激光同轴送粉头选用型号为SH-Ol同轴送粉头， 第一夹具体8固定在工作台14上，第一夹具体8的一端固定有超声波发生器9，超声波发生器9的上端安装有第一垫块7，第一垫块7上设置有支架6，支架6、变幅杆5和耦合压板3均设置有通孔，支架6、变幅杆5和耦合压板3之间通过插入耦合压板螺钉2进行固定，第一夹具体8的另一端固定有第二夹具体13，第二夹具体13上设置有三块第二垫块12，第二垫块12设置有通孔，悬臂梁压板10也设置有通孔，悬臂梁螺钉11通过插入三个第二垫块12和悬臂梁压板10进行固定，激光同轴送粉头I设置在耦合压板3和悬臂梁压板10之间。 该装置的工作过程:将第一夹具体8的一端连接在工作台14上，同时将变幅杆5连接到第一夹具体8的一端，目的是避免了在工作台运动时变幅杆5与工作台14干涉；通过第一垫块7调整变幅杆5的施加高度，用耦合压板螺钉2将耦合压板3与待加工工件4一端夹持住，若此时打开超声波发生器9，在工件4表面产生的是超声的纵波，即工件4振动的方向与超声传递方向平行。 超声纵波转换横波条件是在上述基础上，第二夹具体13发挥的作用。横波的产生是在纵波长生的基础上演变过来的，第二夹具体13连接到工作台14上，调整第二垫块12的厚度使加工工件4的另一端夹持在第二夹具体13上且保证待加工工件4处于水平状态，通过悬臂梁螺钉11使悬臂梁压板10夹持住工件4的另一端，此时悬臂梁结构已形成。悬臂梁的形成是声波转换的关键，当超声波发生器8开启时，超声的纵波作用在工件4内部，若没有悬臂梁结构此时为单一的超声纵波，若悬臂梁夹持在工件4表面，此时在工件4内部即有纵波也有横波的传递，只不过传递纵波的介质没有作用，即纵波处于衰减，而此时超声的横波在起作用，这就是超声的纵波转换为横波的装置。【权利要求】1.一种激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置，其特征在于:本技术包括激光同轴送粉头(I)、耦合压板螺钉(2)、耦合压板(3)、变幅杆(5)、支架(6)、第一垫块(7)、第一夹具体(8)、超声波发生器(9)、悬臂梁压板(10)、悬臂梁螺钉(11)、第二垫块(12)、第二夹具体(13)和工作台(14)； 第一夹具体(8)固定在工作台(14)上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光沉积修复中超声纵波与横波相互转换装置，其特征在于: 本实用新型包括激光同轴送粉头（1）、耦合压板螺钉（2）、耦合压板（3）、变幅杆（5）、支架（6）、第一垫块（7）、第一夹具体（8）、超声波发生器（9）、悬臂梁压板（10）、悬臂梁螺钉（11）、第二垫块（12）、第二夹具体（13）和工作台（14）；第一夹具体（8）固定在工作台（14）上，第一夹具体（8）的一端固定有超声波发生器（9），超声波发生器（9）的上端安装有第一垫块（7），第一垫块（7）上设置有支架（6），支架（6）的顶端通过耦合压板螺钉（2）固定耦合压板（3），第一夹具体（8）的另一端固定有第二夹具体（13），第二夹具体（13）上设置有第二垫块（12），第二垫块（12）的顶端通过悬臂梁螺钉（11）固定悬臂梁压板（10），激光同轴送粉头（1）设置在耦合压板（3）和悬臂梁压板（10）之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王维，李新宇，杨光，任宇航，岳耀猛，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21