一种叠片式磁场发生装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111136271A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号202010094931.8(22)申请日2020.02.14(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人王梁袁志峰姚建华(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人王兵黄美娟(51)Int.Cl.B22F3/105(2006.01)B33Y30/00(2015.01)H01F7/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种叠片式磁场发生装置(57)摘要磁场发生装置，包括拱形磁芯、激光头、送粉机构，拱形磁芯上绕有供磁线圈，供磁线圈连接电源，拱形磁芯具有拱形本体，拱形磁芯的两端各连接一个可调磁极头，两个可调磁极头的端部之间形成放置工件的空间；可调磁极头由多片磁叠片叠置而成，可调磁极头设有通孔，调整螺钉通过所述的通孔与拱形磁芯端部的螺纹孔啮合；调整螺钉构成可调磁极头的旋转枢纽，也构成可调磁极头中的磁叠片的旋转枢纽。本发明通过调整可调磁极头各磁叠片的位置，调节磁场范围、方向、梯度，实现各种尺寸大小零件、各磁场方向及梯度需要的电磁场辅助激光加工，提高待加工零件力学性能、降低激光加工过程的气孔等缺陷、调整溶质元素或硬质相分布、改善熔覆层表面形貌。CN111136271ACN111136271A权利要求书1/1页1.磁场发生装置，包括拱形磁芯(5)、激光头(1)、送粉机构，拱形磁芯(5)上绕有供磁线圈(4)，供磁线圈(4)连接电源，其特征在于：拱形磁芯(5)具有拱形本体，拱形磁芯(5)的两端各连接一个可调磁极头(6)，两个可调磁极头(6)的端部之间形成放置工件(2)的空间；可调磁极头(6)由多片磁叠片叠置而成，可调磁极头设有通孔，调整螺钉(7)通过所述的通孔与拱形磁芯(5)端部的螺纹孔啮合；调整螺钉(7)构成可调磁极头(6)的旋转枢纽，也构成可调磁极头(6)中的磁叠片的旋转枢纽。2.如权利要求1所述的磁场发生装置，其特征在于：所述拱形磁芯(5)由等宽的横向磁条(501)与两块纵向磁条(502)组成，纵向磁条(502)设置在横向磁条(501)左右两端的上表面上；所述横向磁条(501)、纵向磁条均(502)由磁叠片冲压而成，纵向磁条(502)的顶部形成拱形磁芯(5)端部，横向磁条(501)形成拱形磁芯(5)的底边。3.如权利要求1所述的磁场发生装置，其特征在于：所述磁叠片具体材料为硅钢，且每片磁叠片涂有绝缘材料。4.如权利要求1所述的磁场发生装置，其特征在于：所述电源是直流电源、或交流电源、或脉冲电源。5.如权利要求1所述的磁场发生装置，其特征在于：所述可调磁极头竖直高度为30mm，两可调磁极头之间距离为50mm，每片磁叠片可旋转角度范围为±60°。2CN111136271A说明书1/4页一种叠片式磁场发生装置技术领域[0001]本发明涉及激光加工用的磁场发生装置。背景技术[0002]激光加工技术具有高精度、高经济效益、可控性强等优点被广泛用于零件强化以及零件修复过程中。但在激光加工过程中，熔池经历了一个急速升温与冷却的过程，同时由于零件基体材料与强化粉末之间的热物理性能差异，易在激光加工区域形成裂纹、气孔等缺陷。[0003]针对上述激光加工中的问题，有学者提出了外加电磁场辅助激光加工的方法。通过在熔池中施加所需的电磁场，进而在激光熔池中形成相应的洛伦兹力来调控熔池熔体流动，减小凝固组织内部的缺陷。[0004]申请号201720283134.8中国专利公开了一种磁场辅助激光烧结的实验装置，通过在激光烧结过程中加以磁场辅助，从而防止激光加工产品氧化，避免残渣残留在产品表面，提高产品质量。[0005]申请号201710282347.3中国专利公开了去除激光熔覆层气孔/夹杂物的激光熔覆装置和方法，通过在激光熔覆过程中施加交变磁场，能够有效降低铝合金激光熔覆层中的气孔及非金属夹杂物，显著提高激光熔覆层质量。[0006]申请号201711070111.X中国专利公开了自由通配的通用电、磁复合场激光熔覆辅助装置及方法，通过施加不同组合方式的电场与磁场来产生不同种类的洛伦兹力，控制金属熔体对流，为激光熔覆中制备优良的熔覆层提供了条件。[0007]但是，以上专利所公开的单一磁场或电磁场辅助的激光制造装置所产生的磁场范围均是固定、不可调节的，对于不同尺寸大小的零件无法用同一套装置进行加工制造。另外，这些装置的磁场方向、磁场分布梯度也是不可调节的，无法对熔池洛伦兹力进行一个灵活方便的控制。发明内容[0008]针对现有技术的上述缺陷,本发明要提供一种叠片式磁场范围、方向、梯度、大小均可调的磁场发生装置。[0009]本发明可根据所