專利名稱：激光制備非晶涂層的氣體保護裝置及其制備方法
技術領域：
本發明屬于制備非晶涂層設備，特別涉及一種激光制備非晶涂層的氣體保護裝置及其制備方法。
背景技術：
由于非晶材料所具有的特殊的微觀結構，使得在工件表面制備大面積非晶涂層后會有極佳的性能，如高強度和高硬度、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，其中最為關鍵的是氧化問題，在制備過程中如果出現氧化，則不可能形成非常完全的非晶材料。制備非晶涂層，在常規制備設施工藝中，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中，激光束是在大氣中，要引入到真空室中則需很多設備來完成，加工一件產品都要經過放氣—放工件—抽真空—加工這樣復雜的工序，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備投資大，成本高，而且工序復雜，質量也不高。
發明內容
本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種結構簡單、設備投資少，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裝置及其制備方法。本發明解決技術問題采用的技術方案是激光制備非晶涂層的氣體保護裝置包括底座、下立支架、X向滑板、Y向滑板，其特點是在下立支架的前側面上用螺母固定一個固定桿，固定桿另端用螺母固定非晶涂層氣體保護裝置的防護筒，裝置防護筒底面距離機床的Y向滑板上面h為2mm,防護簡上方螺紋連接一個中間帶圓孔，孔上帶圓凹槽的上蓋，在上蓋的上部壁上用螺母固定一個導氣管，導氣管下部向下彎成a為45度角，下端導氣管嘴截成45度斜面，上蓋的頂端固定連接一個倒臺階形冷卻水內套，冷卻水內套外嵌套固定連接一個冷卻水外套，冷卻水內、外套之間形成一個冷卻水腔，在冷卻水外套的壁上連通冷卻水腔設有冷卻水進水管和冷卻水出水管，在冷卻水內套與上蓋連接形成的內臺肩上固定一個平面導光鏡片；在下立支架的
頂端固定一個上立支架，上立支架上方的右側固定一個水平支架，水平支架上設一個導光孔，導光孔中心與下方保護裝置上的平面導光鏡片中心相對，在水平支架端頭上固定一個鏡架，鏡架上與水平方向成
45度角裝一個斜向導光鏡片，激光通過斜向導光鏡片和導光孔及平面導光鏡片射入裝置內的工件上，裝置防護簡的高度H為160mm,內腔直徑cp為175mm;激光制備非晶涂層的氣體保護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簡內，使裝置保護筒下端距Y向滑板上面保持2mm高度，打開導氣管的減壓閥門，對防護筒型腔內充入氬氣，控制導氣嘴的流量在10L/min，此流量保持5min后減少氣體流至4L/min。保持上述通氣狀態并打開激光開關，同時加工機床的Y向滑板按預定速度進給，完成工件的表面光東掃描加工，停止激光加工后，迅速將通氣開關流量調至8L/min，保持2min,取出工件完成非晶涂層。
本發明的有益效果是激光制備非晶涂層的氣體保護裝置的冷卻水內、外套釆用銅質，內外套嵌套焊接，冷卻效果好，維修方便，導氣管下部釆用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筒的型腔，使型腔內等同真空，隔絕空氣，防
止氧化對激光非晶涂層形成可能性大大增加，省去抽真空的工序，使操作簡單，該裝置成本低、工效高，降低了工件的加工成本，涂層質量好。
以下結合附圖以實施例具體說明。
圖1是激光制備非晶涂層的氣體保護裝置及其制備方法整體結構圖。 .
圖2是圖1中保護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-導光孔；8-導氣管；8-l-導氣管嘴；9-平面導光鏡片；10-斜向導光鏡片；11-鏡架；12-冷卻水內套;12-1-冷卻水腔；13-冷卻水外套；13-1-冷卻水出水管；13-2-冷卻水進水管；14-上蓋；15-防護簡；16-工件；具體實施方式
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實施例，參照附圖1、 2,激光制備非晶涂層的氣體保護裝置是在底座1的上面設置一個X向滑板4，X向滑板4的上面設置一個Y向滑板3，底座1的左側連接一個下立支架2，下立支架2的右側面上方用螺母固定一個固定桿5，固定桿5另一端用螺母固定一個防護簡15，防護簡15頂端螺紋連接一個中間帶圓孔，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導氣管8,導氣管8下部向下彎曲成a為45度角，下端導氣管嘴8-l截成45度斜面，保證氣流通暢和氣體均句充滿防護簡15型腔。上蓋14的頂端固定連接一個倒臺階形的冷卻水內套12,冷卻水內套12外嵌套固定連接一個冷卻水外套13,冷卻水內套12和外套13之間形成一個冷卻水腔12-1。在冷卻水外套13的壁上連通冷卻水腔12-1設有冷卻水進水管13-2和冷卻水出水管13-1，其冷卻水內套12、外套13及進水管13-2，出水管13-1均為銅質材料制成。在冷卻水內套12與上蓋14連接形成的內臺肩上固定裝一個砷化鎵的平面導光鏡片9。在下立支架2的頂端固定一個上立支架6，在上立支架6上方的右側固定一個水平支架7，在水平支架7上設一個導光孔7-l，導光孔7-l的中心與下方保護裝置上的平面導光鏡片9中心相對。在水平支架7的端頭上固定一個鏡架ll,鏡架11上成45度角裝一個斜向導光鏡片10，激光通過斜向導光鏡片10和水平支架7上的導光孔7-1及平面導光鏡片9射入裝置內的工件16上，裝置的防護簡15高度H為160mm,內腔直徑(p為175mm。
激光制備非晶涂層的氣體保護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簡15內，使裝置保護筒15下端距Y向滑板上面保持2mm高度，打開導氣管8的減壓閥門，對防護簡15型腔內充入氬氣，控制導氣嘴8-l的流量在10L/min，此流量保持5min 后減少氣體流至4L/min。保持上述通氣狀態并打開激光開關，同時 加工機床的Y向滑板3按預定速度進給，完成工件16的表面光東掃 描加工，停止激光加工后，迅速將通氣開關流量調至8L/min,保持 2min，取出工件16完成非晶涂層。
權利要求
1、一種激光制備非晶涂層的氣體保護裝置，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)的前側面上用螺母固定一個固定桿(5)，固定桿(5)另端用螺母固定非晶涂層氣體保護裝置的防護筒(15)，裝置防護筒(15)底面距離機床的Y向滑板(3)上面h為2mm，防護筒(15)上方螺紋連接一個中間帶圓孔，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導氣管(8)，導氣管(8)下部向下彎成α為45度角，下端導氣管嘴(8-1)截成45度斜面，上蓋(14)的頂端固定連接一個倒臺階形冷卻水內套(12)，冷卻水內套(12)外嵌套固定連接一個冷卻水外套(13)，冷卻水內、外套(12、13)之間形成一個冷卻水腔(12-1)，在冷卻水外套(13)的壁上連通冷卻水腔(12-1)設有冷卻水進水管(13-2)和冷卻水出水管(13-1)，在冷卻水內套(12)與上蓋(14)連接形成的內臺肩上固定一個平面導光鏡片(9)；在下立支架(2)的頂端固定一個上立支架(6)，上立支架(6)上方的右側固定一個水平支架(7)，水平支架(7)上設一個導光孔(7-1)，導光孔(7-1)中心與下方保護裝置上的平面導光鏡片(9)中心相對，在水平支架(7)端頭上固定一個鏡架(11)，鏡架(11)上與水平方向成45度角裝一個斜向導光鏡片(10)，激光通過斜向導光鏡片(10)和導光孔(7-1)及平面導光鏡片(9)射入裝置內的工件(16)上，裝置防護筒(15)的高度H為160mm，內腔直徑 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)上的裝置防護簡(15)內，使裝置 保護簡(15)下端距Y向滑板(3)上面保持2mm高度，打開導氣 管(8)的減壓閥門，對防護簡(15)型腔內充入氬氣，控制導氣嘴 (8-1 )的流量在10L/min,此流量保持5min后減少氣體流至4L/min。 保持上述通氣狀態并打開激光開關，同時加工機床的Y向滑板(3) 按預定速度進給，完成工件(16)的表面光東掃描加工，停止激光加 工后，迅速將通氣開關流量調至8L/min，保持2min,取出工件(16) 完成非晶涂層。
全文摘要
本發明屬于制備非晶涂層設備，特別涉及一種激光制備非晶涂層的氣體保護裝置及其制備方法，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)的前側面上用螺母固定一個固定桿(5)，固定桿(5)另端用螺母固定非晶涂層氣體保護裝置的防護筒(15)，防護筒(15)上方螺紋連接一個中間帶圓孔，下端導氣管嘴(8-1)截成45度斜面，上蓋(14)的頂端固定連接一個倒臺階形冷卻水內套(12)，在冷卻水內套(12)與上蓋(14)連接形成的內臺肩上固定一個平面導光鏡片(9)；激光制備非晶涂層的氣體保護裝置冷卻效果好，維修方便，該裝置成本低、工效高，降低了工件的加工成本，涂層質量好。
文檔編號C21D1/74GK101671765SQ20091001077
公開日2010年3月17日 申請日期2009年3月17日 優先權日2009年3月17日
發明者康清海, 剛 李 申請人:遼寧工程技術大學