1.用于激光送丝熔覆成形的超声振动复合送丝装置,其特征在于:包括平台移动机构(1)、激光工作机构(4)、送丝机构(5)、超声振动机构(8)和平台控制中心(7);
所述平台移动机构(1)是可移动平台,可移动平台与平台控制中心(7)电连接,平台控制中心(7)控制可移动平台的移动距离、方向及速度;可移动平台上固定有工件(2),工件(2)的上方设有激光工作机构(4)和丝材(6);
所述激光工作机构(4)包括激光熔覆头和连接杆,连接杆为空心圆柱结构,空心圆柱结构用于激光能量传输;连接杆的底部连接有激光熔覆头,激光熔覆头竖向垂直于工件上方,激光熔覆头发出激光对工件(2)进行熔覆加工;激光熔覆头还通过管路连接氩气保护瓶(3),氩气保护瓶(3)内的保护气通过管路从熔覆头向下输出;
所述送丝机构(5)包括导丝管(5‑1)和送丝喷嘴(5‑2),导丝管(5‑1)的末端连接送丝喷嘴(5‑2),丝材(6)卷绕在圆盘上,圆盘由电机驱动转动将丝材(6)往前输送;丝材(6)通过导丝管进入送丝喷嘴(5‑2),再由送丝喷嘴(5‑2)导出;
所述超声振动机构(8)设置在送丝喷嘴(5‑2)内且位于丝材(6)的两侧,超声振动机构(8)与丝材(6)之间存有间隙,超声振动机构(8)包括外壳(8‑1)、匹配层(8‑5)、压电陶瓷圆盘换能器(8‑3)、背衬(8‑2)、引出电缆(8‑6)和Cymbal阵列接收器(8‑4),外壳(8‑1)内的底部设有背衬(8‑2),背衬(8‑2)的上方依次设有电陶瓷圆盘换能器(8‑3)、Cymbal阵列接收器(8‑4)和匹配层(8‑5),Cymbal阵列接收器(8‑4)的引出电缆(8‑6)通过送丝喷嘴(5‑2)的侧壁导出与交变式电源相连;压电陶瓷圆盘换能器(8‑3)用作基本的超声波换能器,由它发射和接收超声波信号;Cymbal阵列接收器(8‑4)作为超声波接收器,用于接收压电陶瓷圆盘换能器(8‑3)频带之外的多普勒回波信号。
2.基于权利要求1所述的用于激光送丝熔覆成形的超声振动复合送丝装置的使用方
法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)用粗砂纸打磨工件试样表面,并用乙醇擦拭表面,去除表面油污,用吹风机吹干放入烘箱干燥备用;
(2)将工件试样固定于平台移动机构上;
(3)将所需熔覆的丝材装入送丝机构,进行预送丝,将丝材经送丝导嘴至熔覆工件表面,停止送丝;
(4)打开交变式驱动电源,调节功率,驱动超声振动机构工作,使丝材产生受迫振动;
(5)调节平台移动机构,设定其移动速度及方向;
(6)打开平台移动机构、送丝机构、激光工作机构,对工件试样表面进行激光熔覆加工,单道熔覆,在加工过程中同时开启氩气保护瓶,通过从熔覆头中输出保护气对熔池进行保护,直至熔覆完成;
(7)完成振动复合激光送丝熔覆成形过程,停止送丝,关闭激光器、保护气瓶、平台移动机构、送丝机构、激光工作机构。