專利名稱：激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制備非晶涂層設(shè)備，特別涉及一種激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于非晶材料所具有的特殊的微觀結(jié)構(gòu)，使得在工件表面制備大面積非晶涂層后會(huì)有極佳的性能，如高強(qiáng)度和高硬度、高耐磨性及耐蝕性、特殊的電磁性能等。但非晶材料合成需要很苛刻的條件，其中最為關(guān)鍵的是氧化問題，在制備過程中如果出現(xiàn)氧化，則不可能形成非常完全的非晶材料。制備非晶涂層，在常規(guī)制備設(shè)施工藝中，通常采用真空的辦法來隔絕氧氣，但在高能激光東材料表面改性加工技術(shù)中，激光束是在大氣中，要引入到真空室中則需很多設(shè)備來完成，加工一件產(chǎn)品都要經(jīng)過放氣—放工件—抽真空—加工這樣復(fù)雜的工序，并且加工的工件尺寸也受真空室的限制，制備的工件表面涂層中非晶含量也很少，這種真空室激光表面加工制備非晶涂層不僅設(shè)備投資大，成本高，而且工序復(fù)雜，質(zhì)量也不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少，使表面工件涂層形成大面積完全非晶相的激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置及其制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置包括底座、下立支架、X向滑板、Y向滑板，其特點(diǎn)是在下立支架的前側(cè)面上用螺母固定一個(gè)固定桿，固定桿另端用螺母固定非晶涂層氣體保護(hù)裝置的防護(hù)筒，裝置防護(hù)筒底面距離機(jī)床的Y向滑板上面h為2mm,防護(hù)簡(jiǎn)上方螺紋連接一個(gè)中間帶圓孔，孔上帶圓凹槽的上蓋，在上蓋的上部壁上用螺母固定一個(gè)導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管下部向下彎成a為45度角，下端導(dǎo)氣管嘴截成45度斜面，上蓋的頂端固定連接一個(gè)倒臺(tái)階形冷卻水內(nèi)套，冷卻水內(nèi)套外嵌套固定連接一個(gè)冷卻水外套，冷卻水內(nèi)、外套之間形成一個(gè)冷卻水腔，在冷卻水外套的壁上連通冷卻水腔設(shè)有冷卻水進(jìn)水管和冷卻水出水管，在冷卻水內(nèi)套與上蓋連接形成的內(nèi)臺(tái)肩上固定一個(gè)平面導(dǎo)光鏡片；在下立支架的
頂端固定一個(gè)上立支架，上立支架上方的右側(cè)固定一個(gè)水平支架，水平支架上設(shè)一個(gè)導(dǎo)光孔，導(dǎo)光孔中心與下方保護(hù)裝置上的平面導(dǎo)光鏡片中心相對(duì)，在水平支架端頭上固定一個(gè)鏡架，鏡架上與水平方向成
45度角裝一個(gè)斜向?qū)Ч忡R片，激光通過斜向?qū)Ч忡R片和導(dǎo)光孔及平面導(dǎo)光鏡片射入裝置內(nèi)的工件上，裝置防護(hù)簡(jiǎn)的高度H為160mm,內(nèi)腔直徑cp為175mm;激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置的涂層制備方法是將工件放置在Y向滑板上的裝置防護(hù)簡(jiǎn)內(nèi)，使裝置保護(hù)筒下端距Y向滑板上面保持2mm高度，打開導(dǎo)氣管的減壓閥門，對(duì)防護(hù)筒型腔內(nèi)充入氬氣，控制導(dǎo)氣嘴的流量在10L/min，此流量保持5min后減少氣體流至4L/min。保持上述通氣狀態(tài)并打開激光開關(guān)，同時(shí)加工機(jī)床的Y向滑板按預(yù)定速度進(jìn)給，完成工件的表面光東掃描加工，停止激光加工后，迅速將通氣開關(guān)流量調(diào)至8L/min，保持2min,取出工件完成非晶涂層。
本發(fā)明的有益效果是激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置的冷卻水內(nèi)、外套釆用銅質(zhì)，內(nèi)外套嵌套焊接，冷卻效果好，維修方便，導(dǎo)氣管下部釆用45度角和嘴端面截成45度斜面保證氣流通暢，可使氬氣體均勻充滿裝置防護(hù)筒的型腔，使型腔內(nèi)等同真空，隔絕空氣，防
止氧化對(duì)激光非晶涂層形成可能性大大增加，省去抽真空的工序，使操作簡(jiǎn)單，該裝置成本低、工效高，降低了工件的加工成本，涂層質(zhì)量好。
以下結(jié)合附圖以實(shí)施例具體說明。


圖1是激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置及其制備方法整體結(jié)構(gòu)圖。 .
圖2是圖1中保護(hù)裝置放大剖視主視圖。
圖中，l-底座；2-下立支架；3-Y向滑板；4-X向滑板；5-固定桿；6-上立支架；7-水平支架；7-l-導(dǎo)光孔；8-導(dǎo)氣管；8-l-導(dǎo)氣管嘴；9-平面導(dǎo)光鏡片；10-斜向?qū)Ч忡R片；11-鏡架；12-冷卻水內(nèi)套;12-1-冷卻水腔；13-冷卻水外套；13-1-冷卻水出水管；13-2-冷卻水進(jìn)水管；14-上蓋；15-防護(hù)簡(jiǎn)；16-工件；具體實(shí)施方式
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實(shí)施例，參照附圖1、 2,激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置是在底座1的上面設(shè)置一個(gè)X向滑板4，X向滑板4的上面設(shè)置一個(gè)Y向滑板3，底座1的左側(cè)連接一個(gè)下立支架2，下立支架2的右側(cè)面上方用螺母固定一個(gè)固定桿5，固定桿5另一端用螺母固定一個(gè)防護(hù)簡(jiǎn)15，防護(hù)簡(jiǎn)15頂端螺紋連接一個(gè)中間帶圓孔，孔上帶圓凹槽的上蓋14，在上蓋14上部壁上用螺母固定一個(gè)導(dǎo)氣管8,導(dǎo)氣管8下部向下彎曲成a為45度角，下端導(dǎo)氣管嘴8-l截成45度斜面，保證氣流通暢和氣體均句充滿防護(hù)簡(jiǎn)15型腔。上蓋14的頂端固定連接一個(gè)倒臺(tái)階形的冷卻水內(nèi)套12,冷卻水內(nèi)套12外嵌套固定連接一個(gè)冷卻水外套13,冷卻水內(nèi)套12和外套13之間形成一個(gè)冷卻水腔12-1。在冷卻水外套13的壁上連通冷卻水腔12-1設(shè)有冷卻水進(jìn)水管13-2和冷卻水出水管13-1，其冷卻水內(nèi)套12、外套13及進(jìn)水管13-2，出水管13-1均為銅質(zhì)材料制成。在冷卻水內(nèi)套12與上蓋14連接形成的內(nèi)臺(tái)肩上固定裝一個(gè)砷化鎵的平面導(dǎo)光鏡片9。在下立支架2的頂端固定一個(gè)上立支架6，在上立支架6上方的右側(cè)固定一個(gè)水平支架7，在水平支架7上設(shè)一個(gè)導(dǎo)光孔7-l，導(dǎo)光孔7-l的中心與下方保護(hù)裝置上的平面導(dǎo)光鏡片9中心相對(duì)。在水平支架7的端頭上固定一個(gè)鏡架ll,鏡架11上成45度角裝一個(gè)斜向?qū)Ч忡R片10，激光通過斜向?qū)Ч忡R片10和水平支架7上的導(dǎo)光孔7-1及平面導(dǎo)光鏡片9射入裝置內(nèi)的工件16上，裝置的防護(hù)簡(jiǎn)15高度H為160mm,內(nèi)腔直徑(p為175mm。
激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置的涂層制備方法是將工件16放置在Y向滑板上的裝置防護(hù)簡(jiǎn)15內(nèi)，使裝置保護(hù)筒15下端距Y向滑板上面保持2mm高度，打開導(dǎo)氣管8的減壓閥門，對(duì)防護(hù)簡(jiǎn)15型腔內(nèi)充入氬氣，控制導(dǎo)氣嘴8-l的流量在10L/min，此流量保持5min 后減少氣體流至4L/min。保持上述通氣狀態(tài)并打開激光開關(guān)，同時(shí) 加工機(jī)床的Y向滑板3按預(yù)定速度進(jìn)給，完成工件16的表面光東掃 描加工，停止激光加工后，迅速將通氣開關(guān)流量調(diào)至8L/min,保持 2min，取出工件16完成非晶涂層。
權(quán)利要求
1、一種激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置，包括底座(1)、下立支架(2)、X向滑板(4)、Y向滑板(3)，其特征在于在下立支架(2)的前側(cè)面上用螺母固定一個(gè)固定桿(5)，固定桿(5)另端用螺母固定非晶涂層氣體保護(hù)裝置的防護(hù)筒(15)，裝置防護(hù)筒(15)底面距離機(jī)床的Y向滑板(3)上面h為2mm，防護(hù)筒(15)上方螺紋連接一個(gè)中間帶圓孔，孔上帶圓凹槽的上蓋(14)，在上蓋(14)的上部壁上用螺母固定一個(gè)導(dǎo)氣管(8)，導(dǎo)氣管(8)下部向下彎成α為45度角，下端導(dǎo)氣管嘴(8-1)截成45度斜面，上蓋(14)的頂端固定連接一個(gè)倒臺(tái)階形冷卻水內(nèi)套(12)，冷卻水內(nèi)套(12)外嵌套固定連接一個(gè)冷卻水外套(13)，冷卻水內(nèi)、外套(12、13)之間形成一個(gè)冷卻水腔(12-1)，在冷卻水外套(13)的壁上連通冷卻水腔(12-1)設(shè)有冷卻水進(jìn)水管(13-2)和冷卻水出水管(13-1)，在冷卻水內(nèi)套(12)與上蓋(14)連接形成的內(nèi)臺(tái)肩上固定一個(gè)平面導(dǎo)光鏡片(9)；在下立支架(2)的頂端固定一個(gè)上立支架(6)，上立支架(6)上方的右側(cè)固定一個(gè)水平支架(7)，水平支架(7)上設(shè)一個(gè)導(dǎo)光孔(7-1)，導(dǎo)光孔(7-1)中心與下方保護(hù)裝置上的平面導(dǎo)光鏡片(9)中心相對(duì)，在水平支架(7)端頭上固定一個(gè)鏡架(11)，鏡架(11)上與水平方向成45度角裝一個(gè)斜向?qū)Ч忡R片(10)，激光通過斜向?qū)Ч忡R片(10)和導(dǎo)光孔(7-1)及平面導(dǎo)光鏡片(9)射入裝置內(nèi)的工件(16)上，裝置防護(hù)筒(15)的高度H為160mm，內(nèi)腔直徑 id="icf0001" file="A2009100107750003C1.tif" wi="2" he="3" top= "32" left = "37" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>為175mm。
2、 一種激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置的涂層制備方法將 工件(16)放置在Y向滑板(3)上的裝置防護(hù)簡(jiǎn)(15)內(nèi)，使裝置 保護(hù)簡(jiǎn)(15)下端距Y向滑板(3)上面保持2mm高度，打開導(dǎo)氣 管(8)的減壓閥門，對(duì)防護(hù)簡(jiǎn)(15)型腔內(nèi)充入氬氣，控制導(dǎo)氣嘴 (8-1 )的流量在10L/min,此流量保持5min后減少氣體流至4L/min。 保持上述通氣狀態(tài)并打開激光開關(guān)，同時(shí)加工機(jī)床的Y向滑板(3) 按預(yù)定速度進(jìn)給，完成工件(16)的表面光東掃描加工，停止激光加 工后，迅速將通氣開關(guān)流量調(diào)至8L/min，保持2min,取出工件(16) 完成非晶涂層。
全文摘要
本發(fā)明屬于制備非晶涂層設(shè)備，特別涉及一種激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置及其制備方法，包括底座(1)、下立支架(2)、X向滑板(4)、Y向滑板(3)，在下立支架(2)的前側(cè)面上用螺母固定一個(gè)固定桿(5)，固定桿(5)另端用螺母固定非晶涂層氣體保護(hù)裝置的防護(hù)筒(15)，防護(hù)筒(15)上方螺紋連接一個(gè)中間帶圓孔，下端導(dǎo)氣管嘴(8-1)截成45度斜面，上蓋(14)的頂端固定連接一個(gè)倒臺(tái)階形冷卻水內(nèi)套(12)，在冷卻水內(nèi)套(12)與上蓋(14)連接形成的內(nèi)臺(tái)肩上固定一個(gè)平面導(dǎo)光鏡片(9)；激光制備非晶涂層的氣體保護(hù)裝置冷卻效果好，維修方便，該裝置成本低、工效高，降低了工件的加工成本，涂層質(zhì)量好。
文檔編號(hào)C21D1/74GK101671765SQ20091001077
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者康清海, 剛 李 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)