一种铝镁合金工件的激光修复装置及修复方法与流程

1.本发明涉及激光修复技术领域，具体涉及一种铝镁合金工件的激光修复装置及修复方法。


背景技术：

2.目前，对于不锈钢等金属的激光修复技术已经十分成熟。通常的激光修复实验可以在空气中进行，采用直接吹氩气的方式提供惰性气体气氛以防止氧化，但铝镁合金是极易氧化的金属，单纯地吹气保护不足以防止其氧化，所以其修复工艺比较复杂。
3.现有技术中，将易氧化金属工件放在无氧气氛箱中进行修复，该方式可以有效隔绝氧气防止氧化。但一方面，气氛箱需要容纳运动机构、工作台、激光头等，其体积较大，工件进出容易破坏无氧环境，一旦破坏则需要花费很长时间恢复；另一方面，操作人员需要隔着橡胶手套伸入箱子中作业，工件定位、挪动等都不易操作；再一方面，修复作业时金属粉末容易掉落在气氛箱中的运动机构、工作台、激光头等装置上，对这些装置造成污染及维护困难。
4.另外，在现有技术中采用氩弧焊对铝镁合金件进行修复，由于其加工的局限性，只能针对小气孔等微小缺陷进行修复，对于大幅面的结构、表面等则无法实现。
5.如何有效地解决上述技术问题，是目前本领域技术人员需解决的问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种铝镁合金工件的激光修复装置。
7.铝镁合金工件的激光修复装置包括装置本体，所述装置本体包括运动平台，所述远动平台上设置有无氧舱，远离所述运动平台侧的所述无氧舱上设置有激光头；
8.靠近所述激光头处的所述无氧舱上设置有透光装置；
9.所述无氧舱的侧壁上设置有可拆卸的换气装置。
10.可选的，所述透光装置包括透光玻璃，所述透光玻璃的边缘处设置有与所述无氧舱相连接的连接件。
11.可选的，靠近所述无氧舱侧所述连接件的高度高于靠近所述透光玻璃侧所述连接件的高度，使所述连接件形成倾斜状。
12.可选的，靠近所述激光头侧的所述连接件的表面设置有凹陷部。
13.可选的，所述换气装置包括第一换气孔和所述第二换气孔；
14.所述第一换气孔连接抽真空设备，使所述真空设备对所述无氧舱内抽真空；
15.所述第二换气孔连接通氩气设备，使所述通氩气设备在所述无氧舱内处于真空状态时通入氩气。
16.可选的，所述无氧舱内放置待修复的工件，所述工件和所述透光玻璃及所述激光头之间在同一直线上。
17.可选的，所述无氧舱内设置有用于放置所述工件的存放装置；
18.所述存放装置包括固定在所述无氧舱内的滑轨，所述滑轨上连接有存放平台，所述存放平台上设置有与所述滑轨相连接的滑接部；
19.所述存放平台内设置有与外部终端电性连接的控制面板，所述控制面板通过所述外部终端的指令使所述存放平台在所述滑轨上进行位移。
20.可选的，所述滑轨包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨之间垂直连接；
21.所述滑接部的宽度和所述第一滑轨及所述第二滑轨的宽度均相同。
22.一种铝镁合金工件的激光修复方法，采用铝镁合金工件的激光修复装置，包括：
23.修整工件步骤，对失效工件进行无损检测后进行修整，取出待修复部位的表面氧化物形成规则的待加工区域；
24.工件装夹步骤，在待修复工件上进行预埋铝镁合金粉末后，将工件装夹在无氧舱中；
25.换气步骤，对无氧舱内进行抽真空后通入氩气至充满无氧舱，使工件处于无氧环境；
26.激光修复步骤，使用激光头发出的连续激光、预埋铝镁合金粉末的方式，根据预先对待加工区域设置的修复轨迹进行激光修复。
27.可选的，还包括工件查验步骤，待铝镁合金工件的激光修复装置冷却后取出激光修复后的工件，并对其进行查验；
28.如预埋一次铝镁合金粉末未能满足加工需求，则重复工件装夹步骤、换气步骤和激光修复步骤；
29.如满足了加工需求，则对激光修复后的工件进行热处理以及减材加工去除多余部分，并进行x射线探测有无缺陷。
30.有益效果
附图说明
31.图1是本发明提供的装置本体的结构示意图；
32.图2是本发明提供的存放装置的结构示意图；
33.附图标记：
34.1、运动平台；
35.2、无氧舱；
36.3、透光装置；31、连接件；32、透光玻璃；
37.4、激光头；
38.5、工件；
39.6、换气装置；
40.7、第一换气孔；
41.8、第二换气孔；
42.9、存放装置；91、存放平台；92、滑接部；93、滑轨。
具体实施方式
43.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
44.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”、“相连”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
45.本发明提供的一实施例，如图1所示，一种铝镁合金工件的激光修复装置，包括装置本体，装置本体包括运动平台1，远动平台1上设置有无氧舱2，远离运动平台1侧的无氧舱2上设置有激光头4；
46.靠近激光头4处的无氧舱2上设置有透光装置3；
47.无氧舱2的侧壁上设置有可拆卸的换气装置6。
48.在本实施例中，一方面，运动平台1和激光头4均设置在无氧舱2的外部，在激光修复前只需将工件5放置在无氧舱2内，避免在激光修复过程中破坏无氧舱2内的无氧环境，同时由于无氧舱2内只放置工件5，减小了无氧舱2的体积；另一方面，激光头4发出的激光穿过透光装置3对无氧舱2内的工件5进行作业，避免了操作人员需要隔着橡胶手套伸入无氧舱2内进行工件定位、挪动等都操作；再一方面，修复作业时金属粉末直接掉落在无氧舱2内，而不会掉落在无氧舱2外的其它部件上造成对其它部件的污染及维护困难，并且只需要在激光修复后单独清理无氧舱2内的金属粉末即可。
49.此外，装置本体可以对工件5的小气孔等微小缺陷进行修复，也可以对于大幅面的结构、表面进行修复，只需要根据不同大小的工件5或待修复区域的大小而选择不同尺寸的无氧舱2即可实现。
50.可拆卸的换气装置6可应用在不同尺寸的无氧舱2上。
51.激光头4采用现有技术中的支撑装置进行支撑，并连接至现有技术中的激光操控设备。
52.本发明提供的又一实施例，如图1所示，透光装置3包括透光玻璃32，透光玻璃32的边缘处设置有与无氧舱2相连接的连接件31。
53.在本实施例中，透光玻璃32通过连接件31连接在无氧舱2上。
54.透光玻璃32采用现有技术中的高透射率玻璃。本发明使用密封的高透射率玻璃的窗口，而非直接与外环境相接触，保证无氧舱室2内的严格无氧，在进行激光修复时铝镁合金等易氧化金属不会与氧气接触导致氧化，提高了修复质量。
55.本发明提供的又一实施例，靠近无氧舱2侧连接件31的高度高于靠近透光玻璃32侧连接件31的高度，使连接件31形成倾斜状。
56.在本实施例中，倾斜状的连接件31使透光玻璃32低于其所在的无氧舱2的舱壁，也就是说，透光玻璃32与无氧舱2内的待修复工件5的距离相对较近，从而进一步地增加激光修复的效果。
57.本发明提供的又一实施例，靠近激光头4侧的连接件31的表面设置有凹陷部。
58.在本实施例中，凹陷部进一步地降低了连接件31的水平高度，从而使透光玻璃32进一步的低于其所在的无氧舱2的舱壁。
59.本发明提供的又一实施例，如图1所示，换气装置6包括第一换气孔7和第二换气孔8；
60.第一换气孔7连接抽真空设备，使真空设备对无氧舱2内抽真空；
61.第二换气孔8连接通氩气设备，使通氩气设备在无氧舱2内处于真空状态时通入氩气。
62.在本实施例中，通过换气装置6直接对无氧舱2进行抽真空，并在无氧舱2内处于真空状态时通入氩气。从而实现无需打开无氧舱2的舱壁进行抽真空和通入氩气的作业，避免无氧舱2内的作业环境发生变化。
63.为了实现正常的激光修复作业，本发明提供的又一实施例，如图1所示，无氧舱2内放置待修复的工件5，工件5和透光玻璃32及激光头4之间在同一直线上。
64.本发明提供的又一实施例，如图2所示，无氧舱2内设置有用于放置工件5的存放装置9；
65.存放装置9包括固定在无氧舱2内的滑轨93，滑轨93上连接有存放平台91，存放平台91上设置有与滑轨93相连接的滑接部92；
66.存放平台91内设置有与外部终端电性连接的控制面板，控制面板通过外部终端的指令使存放平台91在滑轨93上进行位移。
67.在本实施例中，工件5放置在存放平台91上，存放装置9中的存放平台91可在滑轨93上进行位移，该位移过程通过外部终端指示存放平台91内的控制面板实现，从而使工作人员通过操作外部终端就可以使工件5在无氧舱2内实现位移。
68.外部终端包括但不限于台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、遥控器等。
69.由于控制面板以及控制面板通过外部终端的指令使存放平台91在滑轨93上进行位移的技术均为现有技术中的成熟技术，由于其不属于本发明的重点，因此本发明不再对其进行详细说明。
70.为了使工件5能够实现多个位移位置，本发明提供的又一实施例，滑轨5包括第一滑轨和第二滑轨，第一滑轨和第二滑轨之间垂直连接；
71.滑接部92的宽度和第一滑轨及第二滑轨的宽度均相同。
72.在本实施例中，仅以第一滑轨和第二滑轨为例，根据实际激光修复的要求，也可以增加第三滑轨和第四滑轨等，新增加的各滑轨的宽度均与滑接部92的宽度和第一滑轨及第二滑轨的宽度相同。
73.本发明提供的又一实施例，一种铝镁合金工件的激光修复方法，采用铝镁合金工件的激光修复装置，包括：
74.修整工件步骤，对失效工件进行无损检测后进行修整，取出待修复部位的表面氧化物形成规则的待加工区域；
75.工件装夹步骤，在待修复工件上进行预埋铝镁合金粉末后，将工件装夹在无氧舱中；
76.换气步骤，对无氧舱内进行抽真空后通入氩气至充满无氧舱，使工件处于无氧环境；
77.激光修复步骤，使用激光头发出的连续激光、预埋铝镁合金粉末的方式，根据预先对待加工区域设置的修复轨迹进行激光修复。
78.在本实施例中，一方面，在激光修复前只需将工件放置在无氧舱内，避免在激光修复过程中破坏无氧舱内的无氧环境，同时由于无氧舱内只放置工件，减小了无氧舱的体积；另一方面，激光头发出的激光穿过透光装置对无氧舱内的工件进行作业，避免了操作人员需要隔着橡胶手套伸入无氧舱内进行工件定位、挪动等都操作。
79.为了进一步地加强工件的激光修复效果，本发明提供的又一实施例，如图1所示，还包括工件查验步骤，待铝镁合金工件的激光修复装置冷却后取出激光修复后的工件，并对其进行查验；
80.如预埋一次铝镁合金粉末未能满足加工需求，则重复工件装夹步骤、换气步骤和激光修复步骤；
81.如满足了加工需求，则对激光修复后的工件进行热处理以及减材加工去除多余部分，并进行x射线探测有无缺陷。
82.以上所述并非是对本发明的限制，最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或替换，均属于本发明要求保护的范围。