CN111979538A - 一种基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置和方法。该装置包括工作台、环形线圈、拨动开关、转动装置、触点开关、温度传感器、保温系统、永磁铁、第一弹性部件、第二弹性部件、热敏软磁以及发热装置。将基体置于工作台上，按下拨动开关，永磁铁通过转动装置上升，贴合着热敏软磁；触点闭合，接通电源，环形线圈闭合产生磁场，变化的磁场产生涡流加热，达到设定温度时，热敏软磁失磁，永磁铁回落，触点断开，保温系统开启。本发明不仅有效降低了熔覆层中裂纹和气孔的生成率，也显著提高了其力学性能。该装置操作简单，可控性强，熔覆效果明显提高。

Description

一种基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置和方法

技术领域

本发明属于表面改性技术领域，尤其涉及一种基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置和方法。

背景技术

激光熔覆是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，通过不同的填料方式同步送粉法或预置粉末法在被涂覆基体表面放置所选择的涂层材料，在高能密度激光束作用下通过激光喷头将表面涂料迅速加热熔化，并快速冷却凝固后形成稀释率极低与基体材料呈冶金结合的表面涂层。这项技术是一种显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等特性的表面强化方法，可以达到表面改性或修复的目的。

激光熔覆过程远离平衡态，过热度和过冷度远大于常规处理，由于材料的熔化、凝固和冷却都是在极短的时间内进行的，因此受熔覆材料与基体材料热物性差异以及成型工艺的影响，在熔覆层中易形成裂纹、气孔等缺陷。目前，熔覆层中的裂纹和气孔问题仍是激光熔覆技术工业化应用的一大阻碍。

目前，针对裂纹产生采取的措施主要有：在基体上添加涂层或在熔覆中添加合金元素；在基体表面添加涂层虽然能提高基体对熔覆层的润湿性和结合强度，降低裂纹和气孔产生的几率，但存在结合强度不高、效率低等新的问题；在熔覆中添加合金元素虽然能提高熔覆组织的强韧性，但会降低熔覆层的塑性和韧性。针对气孔的产生采取的措施主要有：严格防止合金粉末在储运中氧化，在使用前烘干去湿，在熔覆时采用防氧化保护措施，以及在真空条件下进行熔覆；烘干去湿防氧化措施虽然能有效减少气孔的生成，但是浪费人力物力、增加成本；研究表明，真空条件下进行熔覆，气孔生成率的确能明显减少，但是真空条件操作繁琐，难于实现绝对真空。

中国专利CN 208776840 U“一种用于激光热丝熔覆的金属丝预热装置提供的方法”提到将金属丝预热可以有效消除丝材内应力及水分，提高热丝熔覆工作效率及工艺稳定性。但是这种方法难以针对不同材料的不同参数如热稳定性高低、熔点高低等进行有效的温度调节，应用范围受限；速度过快存在安全隐患，过慢影响效率；缺乏考虑材料的直径大小以设置调节加热管粗细的装置，实用性不足。

涡流感应技术是一种适用于辅助激光熔覆、改善熔覆层缺陷的装置，该装置操作便捷，可控性强，自动化程度高，操作条件易实现，极大地降低熔覆层裂纹和气孔的生成率，同时还可以提高基体的力学性能，熔覆效果明显提高。

发明内容

本发明针对现有激光熔覆中存在的冶金缺陷，如裂纹、气孔等，提出了一种基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置和方法。在熔覆过程中，不仅有效降低了由于材料受热后形成的温度梯度而导致的热应力、热变形，减少了脆性相的生成，从而减少了裂纹，也有效减少了由于在熔池中产生的气体未及时排出而形成的气孔等缺陷，与此同时也可以提高熔覆层的性能。

本发明旨在是通过以下技术步骤来实现：一种基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，包括工作台、转动装置、触点开关、保温系统、永磁铁、第一弹性部件、第二弹性部件、若干热敏软磁和发热装置；

所述工作台的基体放置工位设有通孔，所述发热装置设置在通孔内，所述发热装置的顶部外侧用于放置基体，发热装置的顶部内设有线圈，发热装置顶部内侧设有热敏软磁，热敏软磁的下方设有永磁铁，所述第一弹性部件设于发热装置下部的外围，所述第二弹性部件设于发热装置下部的内侧；所述转动装置的一端与永磁铁连接，另一端与拨动开关连接，通过拨动开关带动转动装置使得永磁铁贴合热敏软磁，第二弹性部件用于使得永磁铁离开热敏软磁复位；所述线圈和保温系统分别与电源的触点开关连接，转动装置能够将触点开关闭合或者断开。

上述方案中，所述热敏软磁通过夹紧装置固定于发热装置顶部内侧。

上述方案中，还包括温度传感器；所述温度传感器用于检测温度值。

进一步的，所述温度传感器和线圈分别与触点开关串联，保温系统与触点开关并联。

上述方案中，所述保温系统包括限流电阻和保温开关；所述限流电阻、保温开关和触点开关并联。

上述方案中，若干所述热敏软磁中，包括多个居里温度不同的热敏软磁。

上述方案中，所述第一弹性部件为外圈弹簧；所述第二弹性部件为内圈弹簧。

一种根据所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置的方法，包括以下步骤：

将所述基体安装在工作台的基体放置工位上，使基体表面需要熔覆的部位处于发热装置上；将激光束垂直辐照在基体表面需要熔覆的区域，调节喷头高度，使聚焦焦点位于所述区域表面；

按下所述拨动开关，通过转动装置带动永磁铁克服第二弹性部件的弹力与热敏软磁贴合；同时所述触点开关在转动装置的作用下闭合，所述线圈通电，产生变化的感应磁场，磁场通过基体与熔池，磁场的方向为垂直线圈切线的半径方向，变化的磁场产生感应涡流分布于基体内部进行加热；

当达到设定的温度值时，所述热敏软磁失磁，永磁铁在第二弹性部件的作用下与热敏软磁分离复位，触点开关断开，线圈停止加热；所述保温系统开启，使温度维持在设定的温度值；

熔覆开始，开启送粉系统，将粉末通过喷头对已经预热的基体表面进行涂覆；熔覆结束，取下所述基体。

上述方案中，根据所述基体的材料更换相应居里温度的热敏软磁。

上述方案中，所述送粉系统的材料作失磁处理，再用高速气流将粉末推送至喷头，所述喷头作失磁处理，熔覆过程采用同步送粉法。

与现有技术相比，本发明的增益效果如下：

1.本发明适用于辅助激光熔覆，能改善熔覆层缺陷，该装置仅需将被熔覆的基体置于工作台上，按下拨动开关，永磁铁通过转动装置自动上升，贴合热敏软磁，同时触点开关自动闭合，接通电源，线圈闭合产生变化的磁场，变化的磁场产生感应涡流加热，至一定温度后，热敏软磁自动失磁，永磁铁回落，触点开关断开，保温系统自动开启。

2.本发明操作便捷，可控性强，自动化程度高，操作条件易实现，能极大降低熔覆层裂纹和气孔的生成率，同时基于对温度的控制也提高了基体的力学性能，熔覆效果明显提高。

3.本发明省略了激光熔覆生产过程中，如严格防止合金粉末在储运中氧化，使用前烘干去湿，熔覆时采用防氧化保护措施等繁琐的操作步骤，节省了大量的人力物力，从而节约了成本。

4.本发明为一种适用于底端为平面的激光熔覆通用装置，并且该装置具有自动闭合加热，达到一定温度后自动失磁断电，并且具备自动转入保温系统的功能。

附图说明

图1是本发明一实施方式的改善熔覆层缺陷装置原理图；

图2是本发明一实施方式的改善熔覆层缺陷装置轴测图；

图3是本发明一实施方式的热敏软磁安装轴测图；

图4是本发明一实施方式的改善熔覆层缺陷装置电路原理图；

表1：熔覆层硬度测试表。

图中，1、熔池；2、基体；3、磁力线；4、涡流；5、工作台；6、线圈；7、拨动开关；8、转动装置；9、触点开关；10、温度传感器；11、保温系统；12、永磁铁；13、内圈弹簧；14、外圈弹簧；15、热敏软磁；16、发热装置；17、送粉系统；18、插头；19、熔覆层；20、喷头；21、保温开关；22、限流电阻；23、夹紧装置；24、激光束。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1和2所示为所述基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置的一种较佳实施方式，所述基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，包括工作台5、转动装置8、触点开关9、温度传感器10、保温系统11、永磁铁12、第一弹性部件、第二弹性部件、若干热敏软磁15和发热装置16。

所述工作台5的基体放置工位设有通孔，所述发热装置16设置在通孔内，所述发热装置16包括圆形顶部和下部支撑圆柱；支撑圆柱的直径小于圆形顶部；所述发热装置16的顶部外侧用于放置基体2，发热装置16的顶部内设有线圈6，所述线圈6为环形线圈；所述发热装置16顶部内侧设有热敏软磁15，热敏软磁15的下方设有永磁铁12，所述第一弹性部件设于发热装置16下部的外围，用于将发热装置16的顶部外侧与工作台5的平面高度齐平，所述第二弹性部件设于发热装置16下部的内侧，用于使得热敏软磁15和永磁铁12分开，使得永磁铁12复位；所述转动装置8的一端与永磁铁12连接，另一端与拨动开关7连接；所述线圈6和保温系统11分别与电源的触点开关9连接，转动装置8能够将触点开关9闭合或者断开。

将基体2置于工作台5上，按下拨动开关7，永磁铁12通过转动装置8上升，贴合着热敏软磁15；触点开关9闭合，接通电源，环形线圈6闭合产生磁场，变化的磁场产生涡流加热，达到设定温度时，热敏软磁15失磁，永磁铁12回落，触点开关9断开，保温系统11开启。本发明不仅有效降低了熔覆层中裂纹和气孔的生成率，也显著提高了其力学性能。该装置操作简单，可控性强，熔覆效果明显提高。

如图3所示，所述热敏软磁15通过夹紧装置23固定于发热装置16顶部内侧。

如图4所示，所述温度传感器10和线圈6分别与电源的触电开关9串联，保温系统11与触点开关9并联。转动装置8通过触点开关9能够使得总电路闭合或者断开，当触点开关9闭合时，线圈6通电，产生变化的感应磁场，磁场通过基体2与熔池1，方向为垂直线圈6切线的半径方向，变化的磁场产生感应涡流，分布于基体2内部，涡流具有热效应，开始加热，所述温度传感器10用于检测加热的温度值，当达到相应温度值时，热敏软磁15失磁，永磁铁12由于重力作用，加之第二弹性部件的弹力作用而回落到初始位置，从而触点开关9断开，加热停止，保温系统11开启。

所述保温系统11包括限流电阻22和保温开关21；所述限流电阻22、保温开关21和触点开关9并联。所述限流电阻22的电阻远大于环形线圈6的电阻，所述保温开关21主要是由热伸缩率不同的金属片制作而成。

若干所述热敏软磁15中，包括多个居里温度不同的热敏软磁15，可以根据所述基体2的材料更换相应居里温度的热敏软磁15。

所述第一弹性部件为外圈弹簧14；所述第二弹性部件为内圈弹簧13，内圈弹簧13嵌套于永磁铁12和热敏软磁15外围以及嵌套在发热装置16下的支撑圆柱内侧。

所述永磁铁12固定于转动装置8首端，热敏软磁15通过夹紧装置23可拆卸的固定于发热装置16下，内圈弹簧13嵌套于永磁铁12和热敏软磁15外围，拨动开关7固定于转动装置8末端，并通过小孔设置于工作台5的外侧，触点开关9一路固定，另一路可绕铰链转动一定角度，触点开关9的末端与连接220V交流电的插头18相连，温度传感器10由热敏电阻制成，串联于总电路，发热装置16串联于总电路，保温系统11包括限流电阻22和保温开关21，固定于总装置内，并与触点开关9并联，限流电阻22的电阻远大于线圈6的电阻，保温开关21是由热伸缩率不同的金属片制作而成。

根据本实施例，优选的，所述工作台5为耐高温材料，基体2的底端为平面，高度小于100mm，熔池1移动距离不超出发热装置16范围，热敏软磁15的居里温度范围为0～200℃，每5℃为一个间隔，可以制作40种热敏软磁15，可按照基体2的材料性能拆卸更换，保温开关21中的不同金属片是根据相应不同热敏软磁的居里温度值制作而成的，亦可对应拆卸更换，为避免产生涡流，送粉系统17的材料需作失磁处理，再用高速气流将粉末推送至喷头20，喷头20也需作失磁处理，熔覆过程采用同步送粉法。

一种根据实施例1所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置的方法，包括以下步骤：

对所述基体2表面需要熔覆的区域进行清洗；将所述基体2安装在工作台5的基体放置工位上，使基体2表面需要熔覆的部位处于发热装置16上；设置激光束的行走路径，导入熔覆设备，将激光束24垂直辐照在基体2表面需要熔覆的区域，调节喷头20高度，使聚焦焦点位于所述区域表面，并确保行走路径不超出发热装置16的范围；

熔覆前先接通电源，按下所述拨动开关7，通过转动装置8带动永磁铁12克服第二弹性部件的弹力与热敏软磁15贴合；同时所述触点开关9在转动装置8的作用下闭合，电源接通，所述线圈6通电，产生变化的感应磁场，磁场通过基体2与熔池1，磁场的方向为垂直线圈6切线的半径方向，变化的磁场产生感应涡流，分布于基体2内部，涡流具有热效应，进行加热；

根据不同基体2的材料性能的不同，更换热敏软磁15为相应温度值，一般需在0～200℃，当达到设定温度值时，热敏软磁15失磁，永磁铁12由于重力作用，加之第二弹性部件的作用下与热敏软磁15分离复位，触点开关9断开，线圈6停止加热；所述保温系统11接通开启，维持在所设定温度值，可通过设定限流电阻22、保温开关21和环形线圈6的阻值实现，或者接入调温器，若温度高于该设定温度时，金属片向上弯曲，保温开关21断开电路停止加热，若温度低于该设定温度时，金属片逐渐冷却复原，又接通电路继续加热，如此交替通断达到保温目的；

熔覆开始，开启送粉系统17，将粉末通过喷头20对已经预热的基体2表面进行涂覆，此时基体2已被预热，基体2与熔池1的温度差减小，温度梯度从而有效降低，残余应力也在此过程中的到释放，裂纹生成率降低，熔池1冷却结晶速度减缓，从而为气体逃逸出熔池1争取了时间，熔覆层的气孔生成率降低；

熔覆结束，关闭设备与装置，取下基体2至空气中冷却至室温，完成在激光熔覆中改善熔覆层缺陷的操作。

所述送粉系统17的材料作失磁处理，再用高速气流将粉末推送至喷头20，所述喷头20作失磁处理，熔覆过程采用同步送粉法。

下面结合附图，分别利用H13模具钢与JG-8粉末、45钢与Ni60粉末以及304不锈钢与Ni35粉末详细说明本发明所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置的方法的步骤，但本发明不应仅限于此实施例。

实施例1

对H13模具钢上表面区域进行清洗。

将该装置水平固定于熔覆设备内，并将长宽高尺寸分别为150×150×12mm的H13模具钢固定在装置的工作台5上，并使其上表面处于发热装置16范围内。

在计算机相关软件上设置激光束的行走路径为S形，扫描速度为10mm/s，激光功率为300W，光斑直径为1mm,搭接率为50％，保护气流量为2.0L/min，并导入熔覆设备，使激光束24垂直辐照在H13模具钢上表面区域，调节喷头20高度使聚焦焦点位于H13模具钢上表面，并确保行走路径不超出发热装置16范围。

熔覆前，该装置插头18先接通电源，再按下拨动开关17，永磁铁12自动通过转动装置8的力作用，并克服内圈弹簧13的弹力上升，贴合着热敏软磁15。

同时触点开关9自动在转动装置8的力作用下闭合，电源自动接通。

此时环形线圈6电路闭合，产生变化的感应磁场，磁场通过基体2与熔池1，方向为垂直环形线圈6切线的半径方向，变化的磁场产生感应涡流，分布于H13模具钢内部，涡流具有热效应，开始加热。

根据H13模具钢材料的性能，更换热敏软磁15的温度值为200℃，并相应更换金属片动作温度值为200℃的保温开关21，当温度上升至200℃时，热敏软磁15失磁，永磁铁12由于重力作用，加之内圈弹簧13的弹力作用而自动回落到初始位置，从而触点自动断开，加热停止。加热停止的同时，保温系统11自动开启，温度维持在200℃附近。

操作熔覆设备开始熔覆，同时开启JG-8铁粉送粉系统17，送粉速率为0.2r/min，对H13模具钢表面进行熔覆，在此过程中温度可通过温度传感器10观测出，若温度低于200℃时，保温开关21又接通电路，温度上升至200℃,电源又自动断开，如此交替通断达到保温的目的。此时H13模具钢已被预热，H13模具钢与熔池1的温度差减小，温度梯度从而有效降低，热应力也在此过程中的到释放，产生的脆性马氏体减少，裂纹生成率有效降低，熔池1冷却结晶速度减缓，从而为气体逃逸出熔池争取了时间，熔覆层19的气孔生成率有效降低，力学性能得到有效改善，熔覆效果明显提高。

熔覆结束，关闭装置与熔覆设备，取下H13模具钢至空气中冷却至室温，完成在激光熔覆中改善熔覆层缺陷的操作。

实施例2

对45钢上表面区域进行清洗。

将该装置水平固定于熔覆设备内，并将长宽高尺寸分别为150×150×12mm的45钢固定在装置的工作台5上，并使其上表面处于发热装置16范围内。

在计算机相关软件上设置激光束的行走路径为S形，扫描速度为10mm/s，激光功率为300W，光斑直径为1mm,搭接率为50％，保护气流量为2.0L/min，并导入熔覆设备，使激光束24垂直辐照在45钢上表面区域，调节喷头20高度使聚焦焦点位于45钢上表面，并确保行走路径不超出发热装置范围。

熔覆前，该装置插头18先接通电源，再按下拨动开关17，永磁铁12自动通过转动装置8的力作用，并克服内圈弹簧13的弹力上升，贴合着热敏软磁15。

同时触点开关9自动在转动装置8的力作用下闭合，电源自动接通。

此时环形线圈6电路闭合，产生变化的感应磁场，磁场通过基体2与熔池1，方向为垂直环形线圈6切线的半径方向，变化的磁场产生感应涡流，分布于45钢内部，涡流具有热效应，开始加热。

根据45钢材料的性能，更换热敏软磁15的温度值为150℃，并相应更换金属片动作温度值为150℃的保温开关21，当温度上升至150℃时，热敏软磁失磁15，永磁铁12由于重力作用，加之内圈弹簧13的弹力作用而自动回落到初始位置，从而触点开关9自动断开，加热停止。加热停止的同时，保温系统11自动开启，温度维持在150℃附近。

操作熔覆设备开始熔覆，同时开启Ni60送粉系统，送粉速率为0.2r/min，对45钢表面进行熔覆，在此过程中温度可通过温度传感器10观测出，若温度低于150℃时，保温开关21又接通电路，温度上升至150℃,电源又自动断开,如此交替通断达到保温的目的。此时45钢已被预热，45钢与熔池1的温度差减小，温度梯度从而有效降低，热应力也在此过程中的到释放，产生的脆性马氏体减少，裂纹生成率有效降低，熔池1冷却结晶速度减缓，从而为气体逃逸出熔池1争取了时间，熔覆层19的气孔生成率有效降低，力学性能得到有效改善，熔覆效果明显提高。

熔覆结束，关闭装置与熔覆设备，取下45钢至空气中冷却至室温，完成在激光熔覆中改善熔覆层缺陷的操作。

实施例3

对304不锈钢上表面区域进行清洗。

将该装置水平固定于熔覆设备内，并将长宽高尺寸分别为150×150×12mm的304不锈钢固定在装置的工作台5上，并使其上表面处于发热装置16范围内。

在计算机相关软件上设置激光束的行走路径为S形，扫描速度为10mm/s，激光功率为300W，光斑直径为1mm，搭接率为50％，保护气流量为2.0L/min，并导入熔覆设备，使激光24束垂直辐照在304不锈钢上表面区域，调节喷头20高度使聚焦焦点位于304不锈钢上表面，并确保行走路径不超出发热装置16范围。

熔覆前，该装置插头18先接通电源，再按下拨动开关17，永磁铁12自动通过转动装置8的力作用，并克服内圈弹簧13的弹力上升，贴合着热敏软磁15。

同时触点开关9自动在转动装置8的力作用下闭合，电源自动接通。

此时环形线圈6电路闭合，产生变化的感应磁场，磁场通过基体2与熔池1，方向为垂直环形线圈6切线的半径方向，变化的磁场产生感应涡流，分布于304不锈钢内部，涡流具有热效应，开始加热。

根据304不锈钢材料的性能，更换热敏软磁15的温度值为190℃，并相应更换金属片动作温度值为190℃的保温开关21，当温度上升至190℃时，热敏软磁15失磁，永磁铁12由于重力作用，加之内圈弹簧13的弹力作用而自动回落到初始位置，从而触点开关9自动断开，加热停止。加热停止的同时，保温系统11自动开启，温度维持在190℃附近。

操作熔覆设备开始熔覆，同时开启Ni35送粉系统17，送粉速率为0.2r/min，对304不锈钢表面进行熔覆，在此过程中温度可通过温度传感器10观测出，若温度低于190℃时，保温开关21又接通电路，温度上升至190℃,电源又自动断开,如此交替通断达到保温的目的。此时304不锈钢已被预热，304不锈钢与熔池的温度差减小，温度梯度从而有效降低，热应力也在此过程中的到释放，产生的脆性马氏体减少，裂纹生成率有效降低，熔池1冷却结晶速度减缓，从而为气体逃逸出熔池1争取了时间，熔覆层19的气孔生成率有效降低，力学性能得到有效改善，熔覆效果明显提高。

熔覆结束，关闭装置与熔覆设备，取下304不锈钢至空气中冷却至室温，完成在激光熔覆中改善熔覆层缺陷的操作。

分别对上述实施例1-3中使用与未使用本发明所述基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置进行激光熔覆后的试样进行打磨、抛光、观测与硬度测试。本发明仅针对实施例1的一组实验进行基体熔覆层截面形貌观测和硬度测试，硬度测试结果如表1所示。与未使用该装置的H13模具钢相比，使用了该装置的H13模具钢的裂纹和气孔的生成率远远降低，力学性能得到很大改善，熔覆效果明显提高。

表1

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，其特征在于，包括工作台(5)、转动装置(8)、触点开关(9)、保温系统(11)、永磁铁(12)、第一弹性部件、第二弹性部件、若干热敏软磁(15)和发热装置(16)；

所述工作台(5)的基体放置工位设有通孔，所述发热装置(16)设置在通孔内，所述发热装置(16)的顶部外侧用于放置基体(2)，发热装置(16)的顶部内设有线圈(6)，发热装置(16)顶部内侧设有热敏软磁(15)，热敏软磁(15)的下方设有永磁铁(12)，所述第一弹性部件设于发热装置(16)下部的外围，所述第二弹性部件设于发热装置(16)下部的内侧；所述转动装置(8)的一端与永磁铁(12)连接，另一端与拨动开关(7)连接，通过拨动开关(7)带动转动装置(8)使得永磁铁(12)贴合热敏软磁(15)，第二弹性部件用于使得永磁铁(12)离开热敏软磁(15)复位；所述线圈(6)和保温系统(11)分别与电源的触点开关(9)连接，转动装置(8)能够将触点开关(9)闭合或者断开。

2.根据权利要求1所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，其特征在于，所述热敏软磁(15)通过夹紧装置(23)固定于发热装置(16)顶部内侧。

3.根据权利要求1所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，其特征在于，还包括温度传感器(10)；所述温度传感器(10)用于检测温度值。

4.根据权利要求3所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，其特征在于，所述温度传感器(10)和线圈(6)分别与开关(9)串联，保温系统(11)与触点开关(9)并联。

5.根据权利要求1所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，其特征在于，所述保温系统(11)包括限流电阻(22)和保温开关(21)；所述限流电阻(22)、保温开关(21)和触点开关(9)并联。

6.根据权利要求1所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，其特征在于，若干所述热敏软磁(15)中，包括多个居里温度不同的热敏软磁(15)。

7.根据权利要求1所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置，其特征在于，所述第一弹性部件为外圈弹簧(14)；所述第二弹性部件为内圈弹簧(13)。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述基体(2)安装在工作台(5)的基体放置工位上，使基体(2)表面需要熔覆的部位处于发热装置(16)上；将激光束垂直辐照在基体(2)表面需要熔覆的区域，调节喷头(20)高度，使聚焦焦点位于所述区域表面；

按下所述拨动开关(7)，通过转动装置(8)带动永磁铁(12)克服第二弹性部件的弹力与热敏软磁(15)贴合；同时所述触点开关(9)在转动装置(8)的作用下闭合，所述线圈(6)通电，产生变化的感应磁场，磁场通过基体(2)与熔池(1)，磁场的方向为垂直线圈(6)切线的半径方向，变化的磁场产生感应涡流分布于基体(2)内部进行加热；

当达到设定的温度值时，所述热敏软磁(15)失磁，永磁铁(12)在第二弹性部件的作用下与热敏软磁(15)分离复位，触点开关(9)断开，线圈(6)停止加热；所述保温系统(11)开启，使温度维持在设定的温度值；

熔覆开始，开启送粉系统(17)，将粉末通过喷头(20)对已经预热的基体(2)表面进行涂覆；熔覆结束，取下所述基体(2)。

9.根据根据权利要求8所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置的方法，其特征在于，根据所述基体(2)的材料更换相应居里温度的热敏软磁(15)。

10.根据根据权利要求8所述的基于涡流感应技术改善熔覆层缺陷的装置的方法，其特征在于，所述送粉系统(17)的材料作失磁处理，再用高速气流将粉末推送至喷头(20)，所述喷头(20)作失磁处理，熔覆过程采用同步送粉法。

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