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1、當(dāng)前,以激光熔敷為基礎(chǔ)的激光再制造技術(shù)已日臻成熟,在開(kāi)展重大工程裝備修復(fù)方面,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。送粉器作為激光再制造系統(tǒng)的重要組成部分,其關(guān)鍵的技術(shù)要求是能保證定量、穩(wěn)定、均勻的送粉,所以送粉器的性能對(duì)熔敷層質(zhì)量有很大的影響。 隨著納米材料的發(fā)展,多種微納米級(jí)的超細(xì)粉末材料用于激光熔敷,它們可以顯著地細(xì)化組織、減小應(yīng)力,提高材料的強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕性能。但超細(xì)粉顆粒尺寸極小,容易形成團(tuán)聚體,不能用常規(guī)送粉器輸送。在
2、實(shí)際生產(chǎn)中,為避免形成團(tuán)聚體,常先把超細(xì)粉末按一定比例與普通粉末混合,然后用常規(guī)送粉器將混合后的粉末送入激光熔池,采用這種人工混合方法,不僅混合粉末的均勻性得不到保證,而且易出現(xiàn)堵塞、擠壓等現(xiàn)象,熔敷質(zhì)量得不到很好的保證。因此,有必要研制一種新型的送粉器,重點(diǎn)解決混合送粉和超細(xì)送粉的難題。 設(shè)計(jì)新型的送粉器,需重點(diǎn)解決兩個(gè)問(wèn)題:超細(xì)送粉和混合送粉。為解決超細(xì)粉末輸送問(wèn)題,我們提出了一種超細(xì)粉末霧化機(jī)制。霧化后的超細(xì)粉末粒子間距大
3、大增加,分子間作用力大大減小,基本避免了團(tuán)聚現(xiàn)象?;旆垩b置是為解決粉末混合問(wèn)題而設(shè)計(jì)的,在其內(nèi)部超細(xì)粉末與普通粉末得到充分均勻的混合,最后從出粉口輸出。 根據(jù)以上原理,在鼓輪式送粉器的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并制作了一臺(tái)雙料斗載氣式送粉器,該送粉器由送粉部分、氣路部分、控制部分及裝置柜等組成,可以進(jìn)行一種粉末(包括超細(xì)粉末)的單獨(dú)送粉,也可進(jìn)行兩種粉末的混合送粉。為檢驗(yàn)該送粉器的性能,進(jìn)行了氣動(dòng)送粉試驗(yàn)和激光熔敷試驗(yàn),對(duì)獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了
4、分析,結(jié)果表明:該送粉器對(duì)粉末的輸送具有良好的穩(wěn)定性;送粉速率主要由粉輪轉(zhuǎn)速?zèng)Q定;載氣量對(duì)送粉速率的影響很小,試驗(yàn)范圍為3L/min~8L/min;具有較強(qiáng)的遠(yuǎn)距離送粉能力,試驗(yàn)距離達(dá)25米;在熔敷試驗(yàn)中,各種工藝參數(shù)如激光功率、離焦量、掃描速率、送粉速率、載氣量等對(duì)熔敷層質(zhì)量有很大的影響,適當(dāng)選取參數(shù)組合能獲得優(yōu)良的熔敷效果;測(cè)試了粉末利用率,達(dá)62%。 雙料斗載氣式送粉器基本解決了超細(xì)送粉和混合送粉問(wèn)題,具有優(yōu)良的實(shí)用性能,
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