一种激光熔覆填丝预热装置及方法制造方法及图纸

技术编号：41905421 阅读：6 留言：0更新日期：2024-07-05 14:10

本申请涉及激光熔覆的技术领域，公开一种激光熔覆填丝预热装置及方法。装置包括置于激光熔覆头处或侧送喷头处的预热组件；熔覆丝待预加热的部位位于所述激光熔覆头的出口处或侧送喷头的喷头处；所述预热组件置于熔覆丝待预加热的部位。本申请具有提高熔覆层的质量的优点。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及激光熔覆的领域，尤其是涉及一种激光熔覆填丝预热装置及方法。

技术介绍

1、在轴承加工的过程中，需要在钢轴承的表面熔覆一层铜，以减少轴承的摩擦。

2、滑动轴承表面熔覆铜一般的处理工艺为：

3、预处理：对轴承表面进行清洗，以及去油污、去锈迹等杂质；

4、熔覆铜：将铜熔覆在轴承表面，形成一层铜覆盖层；

5、热处理：对熔覆后的轴承进行热处理，以增强铜层的附着力和硬度；

6、磨削加工，对热处理后的轴承进行磨削加工，以去除多余的铜层并保证轴承的几何精度；

7、检测：对加工后的轴承进行检测，以确保其他的规格符合要求。

8、激光熔覆填丝的“填丝”指的是在熔覆过程中加入的填充材料，通常为金属粉末或丝材。这些填充材料与基材表面一起熔化，然后快速冷却固化，形成具有所需性能的熔覆层。丝材可以导电。丝材的导电性能取决于其材料和制造工艺。一些常见的导电丝材包括铜丝、镍丝和不锈钢丝等。这些丝材在制造过程中经过特殊处理，具有良好的导电性能。在激光熔覆填丝过程中，导电丝材的加入可以增加熔覆层的导电性，有利于电流的传输和分散。同时，导电丝材还可以起到连接基材和熔覆层的作用，在一定程度上提高熔覆层的附着力和耐腐蚀性。

9、其中，在熔覆铜的过程中，直接采用激光熔覆丝材的方式进行操作，熔覆层和轴承的基材结合力不高，虽然现有技术中存在有对基材进行预热的方法，但是受到温度的影响，熔覆层还容易产生气孔和裂纹，以及可能会存在熔覆层表面质量下降等状况，熔覆的质量还有待提升。</p>

技术实现思路

1、为了提高熔覆层的质量，本申请提供一种激光熔覆填丝预热装置及方法。

2、一方面，本申请提供的一种激光熔覆填丝预热装置，采用如下的技术方案：

3、一种激光熔覆填丝预热装置，包括置于激光熔覆头处或侧送喷头处的预热组件；熔覆丝待预加热的部位位于所述激光熔覆头的出口处或侧送喷头的喷头处；所述预热组件置于熔覆丝待预加热的部位。

4、通过采用上述技术方案，除了现有技术中对基材本身的预热，增设有对丝熔覆丝的预热，通过预热组件实现对熔覆丝的加热，从而有利于激光熔覆时，熔覆丝的融化，从而有利于减少气孔和裂纹的产生，提高熔覆层表面的质量。

5、可选地，所述预热组件包括第一导线和第二导线，所述第一导线的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线远离供电电源的一端电连接至熔覆丝上待预加热的一端；所述第二导线的一端电连接至所述供电电源的另一个电极，所述第二导线的另一端通过导电滚轮抵接至熔覆丝上待预加热的另一端。

6、通过采用上述技术方案，利用电阻发热的原理，将熔覆丝待预加热的部分串联至电路中，为了不影响熔覆丝的出丝效果，采用导电滚轮的方式对熔覆丝进行抵接，利用滚轮抵接熔覆丝，起到电连接的作用。

7、可选地，所述预热组件包括第一导线和第二导线，所述第一导线的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线远离供电电源的一端电连接至熔覆丝上待预加热的一端；所述第二导线的一端电连接至所述供电电源的另一个电极，所述第二导线的另一端通过导电夹持轮抵接至熔覆丝上待预加热的另一端；所述导电夹持轮包括支架和转动连接在所述支架上的第一抵紧辊和第二抵紧辊，所述熔覆丝抵紧于所述第一抵紧辊和所述第二抵紧辊之间。

8、通过采用上述技术方案，采用导电夹持轮的方式对熔覆丝进行抵紧，有利于保证抵接的稳定性，从而不容易产生因接触不良而导致的电弧问题，从而有利于提高熔覆丝的预热温度可控性。

9、可选地，所述预热组件包括第一导线和第二导线，所述第一导线的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线远离供电电源的一端电连接至熔覆丝上待预加热的部位；所述第二导线的一端电连接至所述供电电源的另一个电极，所述第二导线的另一端电连接至导电的基材上；

10、或，

11、所述预热组件包括第一导线和第二导线，所述第一导线的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线远离供电电源的一端电连接至碳电极；所述第二导线的一端电连接至所述供电电源的另一个电极，所述第二导线的另一端电连接至导电的基材上，所述碳电极用于与基材电连接，所述碳电极对应熔覆丝上待预加热的部位设置。

12、通过采用上述技术方案，第一种方案，直接利用熔覆丝的导电特性产生电弧来对自身进行预热，实现导电的基材和熔覆丝之间的回路，当熔覆丝接触基材时，会产生回路，从而利用电阻发热的原理，实现对熔覆丝的预热；在熔覆丝和基材产生相对移动的过程中，当熔覆丝与基材之间有间隙时，熔覆丝和基材接触不稳定容易产生电弧，从而能够提供热量，进一步在靠近基材的位置提高预热效果，有助于实现更好地熔覆；此外，还可以调节电流电压的大小，控制电弧产生的温度范围，同时还能够对基材进行预加热；第二种方案，额外设置碳电极产生电弧，利用电弧产生的热量对熔覆丝进行预热，提高熔覆丝的融化速度和流动性，从而使得熔覆丝于基材形成良好的金属结合，提高熔覆的质量。

13、可选地，所述预热组件包括燃料管，所述燃料管的端部设置有点火端，所述点火端朝向熔覆丝上待预加热的部位设置，所述燃料管通过阀门与外部的燃料储能设备连接。

14、通过采用上述技术方案，采用局部预热方法，比如，可以使用氧乙炔焰或城市煤气或液化石油气作为燃料形成的火焰加热熔覆丝，具体的形状可以根据熔覆丝需要预热部位的形状，可以制成环形、直线形、扁形等各种形状的点火端。

15、可选地，所述预热组件红外加热器，所述红外加热器的红外发射部朝向熔覆丝上待预加热的部位设置。

16、通过采用上述技术方案，利用红外加热器产生波长为0.7-20μm的远红外线，将电能或其他形式的能量转换成辐射能，将红外线辐射发射到物体上，使物体吸收红外线并产生热量，从而达到预加热熔覆丝的目的。

17、可选地，所述预热组件包括加热线圈、第一导线和第二导线，所述加热线圈的一端通过所述第一导线电连接至交流电源的其中一个电极；所述加热线圈的另一端通过所述第二导线电连接至交流电源的另外一个电极；所述加热线圈套设于所述熔覆丝上待预加热的部位。

18、通过采用上述技术方案，比如，常见的利用工业频率50hz的交流电流在熔覆丝上造成交变磁场，形成涡流，产生热量来加热熔覆丝。由于集肤效应，热量趋向集中在熔覆丝外层，对熔覆丝进行预热。同时，由于加热线圈会产生磁场，对于还存在有喷可受磁场干扰的金属粉末的聚拢，尤其是针对扬起的金属粉末(可以受到磁场影响的粉末)，起到加热融化粉末并聚拢呈熔融态的作用，从而更有利于进一步提高熔覆的效果。

19、可选地，所述预热组件包括加热钢圈、第一导线和第二导线，所述加热钢圈套设于熔覆丝上待预加热的部位，所述加热钢圈的一端通过第一导线电连接至供电电源的一个电极，所述加热钢圈的另一端通过第二导线电连接至供电电源的另一个电极。

20、通过采用上述技术方案，采用加热钢圈对熔覆丝的局部进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，包括置于激光熔覆头(1)处或侧送喷头(2)处的预热组件；熔覆丝(14)待预加热的部位位于所述激光熔覆头(1)的出口处或侧送喷头(2)的喷头处；所述预热组件置于熔覆丝(14)待预加热的部位。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件包括第一导线(4)和第二导线(5)，所述第一导线(4)的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线(4)远离供电电源的一端电连接至熔覆丝(14)上待预加热的一端；所述第二导线(5)的一端电连接至所述供电电源的另一个电极，所述第二导线(5)的另一端通过导电滚轮(6)抵接至熔覆丝(14)上待预加热的另一端。

4.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件包括第一导线(4)和第二导线(5)，所述第一导线(4)的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线(4)远离供电电源的一端电连接至熔覆丝(14)上待预加热的部位；所述第二导线(5)的一端电连接至所述供电电源的另一个电极，所述第二导线(5)的另一端电连接至导电的基材(3)上；

5.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件包括燃料管(8)，所述燃料管(8)的端部设置有点火端(9)，所述点火端(9)朝向熔覆丝(14)上待预加热的部位设置，所述燃料管(8)通过阀门与外部的燃料储能设备连接。

6.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件红外加热器(10)，所述红外加热器(10)的红外发射部朝向熔覆丝(14)上待预加热的部位设置。

7.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件包括加热线圈(11)、第一导线(4)和第二导线(5)，所述加热线圈(11)的一端通过所述第一导线(4)电连接至交流电源的其中一个电极；所述加热线圈(11)的另一端通过所述第二导线(5)电连接至交流电源的另外一个电极；所述加热线圈(11)套设于所述熔覆丝(14)上待预加热的部位。

8.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件包括加热钢圈(12)、第一导线(4)和第二导线(5)，所述加热钢圈(12)套设于熔覆丝(14)上待预加热的部位，所述加热钢圈(12)的一端通过第一导线(4)电连接至供电电源的一个电极，所述加热钢圈(12)的另一端通过第二导线(5)电连接至供电电源的另一个电极。

9.根据权利要求8所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件还包括玻璃罩(13)，所述玻璃罩(13)罩设于所述加热钢圈(12)的外周侧。

10.一种激光熔覆填丝预热方法，基于权利要求1-9任意一项所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，包括如下步骤：

...

【技术特征摘要】

3.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件包括第一导线(4)和第二导线(5)，所述第一导线(4)的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线(4)远离供电电源的一端电连接至熔覆丝(14)上待预加热的一端；所述第二导线(5)的一端电连接至所述供电电源的另一个电极，所述第二导线(5)的另一端通过导电夹持轮(7)抵接至熔覆丝(14)上待预加热的另一端；所述导电夹持轮(7)包括支架(71)和转动连接在所述支架(71)上的第一抵紧辊(72)和第二抵紧辊(73)，所述熔覆丝(14)抵紧于所述第一抵紧辊(72)和所述第二抵紧辊(73)之间。

4.根据权利要求1所述的激光熔覆填丝预热装置，其特征在于，所述预热组件包括第一导线(4)和第二导线(5)，所述第一导线(4)的一端电连接至供电电源的其中一个电极，所述第一导线(4)远离供电电源的一端电连接至熔覆丝(14)上待预加热的部位；所述第二导线(5)的一端电连接至所述供...

【专利技术属性】
技术研发人员：范天昊，周立涛，
申请(专利权)人：上海盖泽激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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