CN112828471B - 激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法及装置，方法包括：激光器产生的激光经光学变换为环形聚焦激光后，在基体表面附近汇聚成一环形聚焦光斑，缆式焊丝沿环形聚焦光斑中心轴朝基体表面送进，于是缆式焊丝的尖端逐渐熔化汇入环形聚焦光斑将基体表面熔化形成的熔池中，与此同时，保护气体被送至基体表面附近来对熔池所在区域形成保护气氛。缆式焊丝和环形聚焦光斑一起相对于基体表面按预定轨迹和预定速度移动，同时，缆式焊丝按给定速度连续送进，以使基体表面连续形成熔池且缆式焊丝不断熔化沉积叠加，从而完成难熔高熵合金的增材制造。本发明可实现高质量、高精度、可应用于工业的难熔高熵合金的增材制造。

Description

激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种环形激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法及其使用的装置，属于激光增材制造领域。

背景技术

高熵合金是指由多种等摩尔比或近等摩尔比的金属(可含有非金属)元素组成的一种新型合金体系，通常也称为多主元合金。相比于传统的以一种或两种金属元素为主元的合金体系，高熵合金在热力学上具有高熵效应，在动力学上具有迟滞扩散效应，在结构上具有晶格畸变效应，在性能上具有“鸡尾酒”效应，从而使其具有常规金属材料难以比拟的高强度、高硬度、高耐磨/耐蚀性、耐高温等优异的综合性能。而难熔高熵合金则是指主要由难熔金属元素组成的一类高熵合金，通常也称超高温高熵合金或多主元超高温合金，其因具备优异的耐超高温性能和高温力学性能，已被认为是能带来航空航天领域革命性变革的材料。

钨、钼、铌、钽、钛、钒、锆、铼、铪等金属元素都可以作为主元制备难熔高熵合金，这些金属的熔点大都在1800℃以上，有些已经超过3000℃，因此使得制备高质量的难熔高熵合金变得异常困难。目前可供参考的难熔高熵合金制备方法主要包括：真空电弧熔炼法、机械合金化法和粉末冶金法。真空电弧熔炼法是应用最为广泛的耐熔高熵合金制备技术，它是利用电能在电极与电极或电极与被熔炼物料之间产生电弧来熔炼金属的电热冶金方法。真空电弧熔炼法具有合金锭不会被氧化、合金成分均匀等优势，但目前仅能用于制备小块高熵合金铸锭，尚无法进行大尺寸合金样件的制备，更无法进行复杂结构件制备，因此通常被用于在实验室条件下研究与制备难熔高熵合金，难以走向规模化工业应用。机械合金化法是一种粉末制备技术，通常先将粒度几微米量级的单质耐熔金属(也可含有化合物或合金)微粉进行机械混合，然后利用长时间的高能球磨工艺发生机械合金化反应制备合金粉体。粉末冶金法通常是使用经高能球磨合金化的粉体或直接使用采用单质耐熔金属微粉机械混合的粉体进行烧结或熔化增材制造成难熔高熵合金块体材料和构件。这种基于合金粉体的耐熔高熵合金制备方法最大的障碍是合金化的耐熔高熵合金粉末难以获得。基于粉末的制备方法虽然具有较好的工业应用潜力和较多的后续成形加工手段，但其粉末制备工序流程长、影响因素多、工艺复杂、制造成本高、最终粉末质量难以控制，材料制造效率也不具优势。

为了探寻更适合于工业应用且综合效果好的高熵合金制备技术，目前出现了一些采用绞股丝材(或称缆式焊丝)熔覆成形的技术。例如，申请公布号为CN108393558A的中国发明专利申请公开了一种采用金属丝材增材制造高熵合金零部件的方法，其将高熵合金零部件所需不同种类的金属丝材合为丝绳装入送丝装置或采用多通道送丝装置，采用保护气氛或在埋弧焊剂保护下进行熔化增材制造成形。又例如，申请公布号为CN110538945A的中国发明专利申请公开了一种难熔高熵合金胶股丝材、其应用及制备方法，其由5～7种不同的高熔点纯金属丝或含高熔点金属的合金丝绞合制成难熔高熵合金绞股丝材(即缆式焊丝)。又例如，申请公布号为CN110280921A、CN110280922A的中国发明专利申请分别公开了一种用于高熵合金堆焊的缆式焊丝及其制备方法、一种用于高熵合金电弧增材制造的缆式焊丝及其制备方法。由上可见，已有技术主要是集中于缆式焊丝的材料设计与丝材制造方面，对于利用缆式焊丝进行熔覆成形的工艺则主要是利用保护气氛熔化极电弧焊、埋弧焊等常规电弧堆焊技术，虽有文献提及缆式焊丝可以应用激光焊、电子束焊等进行增材制造成形工艺，但并未公开工艺的详细内容，本领域技术人员仍无法具体实施。

缆式焊丝的熔覆成形不同于常规实心丝材或药芯焊丝的熔覆成形过程，其材料的冶金反应过程受熔覆成形工艺的影响较大，特别是耐熔高熵合金这类超高温材料，其材料熔点极高、熔化较困难、熔体流动性差、室温塑性差、易产生热裂纹或冷裂纹。当缆式焊丝中的耐熔高熵元素较多时，由于元素间熔点差异大，缆式焊丝熔化冶金反应时间短，因此最终成形的高熵合金均匀性更难以保证。另外，常规电弧堆焊、侧向送丝激光熔覆等常规工艺虽能实现高熵合金的熔覆成形，但成形的合金质量仍有待提升，尤其是其焊道尺寸大、成形精度较差的缺点不适用于结构形状复杂、尺寸精度要求高的零部件或小尺寸零部件的直接增材制造成形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环形激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法及其使用的装置，其可实现高质量、高精度、可大规模应用于工业的难熔高熵合金的增材制造。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法，其特征在于，它包括步骤：

激光器产生的激光经光学变换为环形聚焦激光后，在基体表面附近汇聚成一环形聚焦光斑，缆式焊丝沿环形聚焦光斑中心轴朝基体表面送进，于是缆式焊丝的尖端逐渐熔化汇入环形聚焦光斑将基体表面熔化形成的熔池中，与此同时，保护气体被送至基体表面附近来对熔池所在区域形成保护气氛，其中：

缆式焊丝包含W、Ta、Mo、Nb、Hf、Re、V、Cr、Zr或Ti中的3种或4种元素作为主要组成元素，每种元素的摩尔比为5％～35％；

缆式焊丝由单质金属丝、合金丝或单质金属丝与合金丝混合绞合而成；

缆式焊丝和环形聚焦光斑一起相对于基体表面按预定轨迹和预定速度移动，同时，缆式焊丝按给定速度连续送进，以使基体表面连续形成熔池且缆式焊丝不断熔化沉积叠加，从而完成难熔高熵合金的增材制造。

一种用于所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的装置，其特征在于：它包括沿第一光轴同轴依次设置的准直镜组、前反射镜组和W型圆锥面反射镜组，以及沿第二光轴同轴依次设置的后反射镜组和聚焦透镜，第二光轴与第一光轴平行，其中：前反射镜组相对于第一光轴倾斜设置，后反射镜组相对于第二光轴倾斜设置，前反射镜组的反射面与W型圆锥面反射镜组的反射面、后反射镜组的反射面相对，聚焦透镜的凸型镜面与后反射镜组的反射面相对；前反射镜组上设有用于激光穿过的通孔；后反射镜组、聚焦透镜上设有用于送丝管穿过的送丝管孔。

本发明的优点是：

本发明采用中心同轴送丝的环形聚焦激光熔覆成形方式对主要包含3～4种高熔点元素的缆式焊丝进行环形激光熔覆，可实现组织成分均匀的难熔高熵合金的增材制造，材料制备与成形集于一体，特别适用于结构形状复杂、尺寸精度要求高的零部件或小尺寸零部件的直接增材制造成形，流程简洁，效率高，质量易控制，适合投入工业应用。

附图说明

图1是本发明激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的装置的一实施例示意图。

图2是W型圆锥面反射镜组的光路示意图。

图3是图1中标号81所指位置的空心环形激光形成的光斑示意图。

图4是图1中标号82所指位置的具有间隔的中空环状激光形成的光斑示意图。

图5是图1中标号83所指位置的间隔收紧的中空环状激光形成的光斑示意图。

图6是图1中标号84所指位置的环形聚焦激光形成的光斑示意图。

图7是前反射镜组的结构示意图。

图8是后反射镜组的结构示意图。

具体实施方式

参考图1至图8来理解，本发明激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法包括如下步骤：

激光器产生的激光经光学变换为环形聚焦激光后，在基体60表面附近汇聚成一空心的环形聚焦光斑(参见图6)，缆式焊丝70通过送丝管50沿环形聚焦光斑的中心轴朝基体60表面送进，即同轴送进，于是缆式焊丝70的尖端逐渐熔化汇入环形聚焦光斑将基体60表面熔化形成的熔池61中，与此同时，保护气体被送至基体60表面附近来对熔池61所在区域形成保护气氛，其中：

缆式焊丝70包含W、Ta、Mo、Nb、Hf、Re、V、Cr、Zr或Ti中的3种或4种元素作为主要组成元素(即3主元或4主元材料)，每种元素的摩尔比为5％～35％；

缆式焊丝70由单质金属丝、合金丝或单质金属丝与合金丝混合绞合而成；

缆式焊丝70和环形聚焦光斑一起相对于基体60表面按预定轨迹和预定速度移动，同时，缆式焊丝70按给定速度连续送进，以使基体60表面在上述移动过程中连续形成熔池61且缆式焊丝70不断熔化沉积叠加，从而完成难熔高熵合金的增材制造。

在本发明中，激光器通常为光纤激光器或半导体激光器。

在实际设计中，激光器产生的激光经光学变换为环形聚焦激光的过程包括：参考图1，激光经准直镜组(图中未示出)准直后变为实心圆形准直激光(如图1标号80所指)，实心圆形准直激光贯穿前反射镜组10后射向W型圆锥面反射镜组20，经W型圆锥面反射镜组20的反射后形成空心环形激光(如图1标号81所指，并参考图3来理解)并返回射向前反射镜组10，经前反射镜组10的反射后形成具有间隔的空心环状激光(如图1标号82所指，并参考图4来理解)并射向后反射镜组30，经后反射镜组30的反射后形成间隔收紧的空心环状激光(如图1标号83所指，并参考图5来理解)并射向聚焦透镜40，经聚焦透镜40的聚焦后形成环形聚焦激光(如图1标号84所指，并参考图6来理解)而射向基体60的表面。

进一步地，参考图1，缆式焊丝70经送丝管50送进，其中：送丝管50贯穿后反射镜组30和聚焦透镜40，并与聚焦透镜40同轴设置，以使缆式焊丝70能够沿聚焦透镜40形成的环形聚焦激光的中心轴朝基体60的表面送进，即同轴送进。

在实际设计中，缆式焊丝70除了包含W、Ta、Mo、Nb、Hf、Re、V、Cr、Zr或Ti中的3或4种元素作为主要组成元素之外，还可含有少量的其它元素。

在制作缆式焊丝时，缆式焊丝70可由多根单质金属丝绞合而成，也可由多根合金丝绞合而成，还可由一根或多根单质金属丝与一根或多根合金丝混合绞合而成。

通常，可选用直径为0.4mm～1.0mm的3-6根外围丝围绕1根中心丝绞合成直径为1.0mm～2.0mm的缆式焊丝，此时环形聚焦光斑的外径应大于或等于缆式焊丝的直径，因此，环形聚焦光斑的外径应相应设计为1.0mm～3.0mm。

进一步来说，外围丝、中心丝为高熔点的单质金属丝或合金丝均可，且中心丝的直径一般不低于外围丝的直径，中心丝一般选择硬度较大、熔点较高的丝材，外周丝的根数可根据难熔高熵合金成分设计的要求来合理配置。换句话说，缆式焊丝70整体主要含有上述所列元素中的三种或四种元素，以便后续通过环形激光熔覆工艺形成3主元或4主元超高温合金。

举例来说：

例1：选用1根直径0.4mm的纯钨丝作为中心丝，直径0.4mm的钼丝、钽丝各2根作为外围丝并交错排列，通过绞丝机构绞合制成缆式焊丝。

例2：选用1根直径0.5mm的纯钨丝作为中心丝，直径0.4mm的钼丝、钽丝、锆丝各2根作为外围丝并交错排列，通过绞丝机构绞合制成缆式焊丝。

例3：选用1根直径0.5mm的纯铌丝作为中心丝，直径0.4mm的Ti-6A1-4V合金丝、Zr-2.5Nb合金丝、钒丝各1根作为外围丝并交错排列，通过绞丝机构绞合制成缆式焊丝。

例4：选用1根直径0.5mm的Nb-10Hf-1Ti合金丝作为中心丝，直径0.4mm的Ti-6Al-4V合金丝2根、Zr-2.5Nb合金丝2根作为外围丝并交错排列，通过绞丝机构绞合制成缆式焊丝。

在本发明中，通过环形聚焦激光及熔池的传热作用，缆式焊丝70的尖端不断熔化汇入基体60表面熔化形成的熔池61中，由于环形聚焦激光能量密度分布集中且缆式焊丝70与环形聚焦激光中心同轴，因此，缆式焊丝受热较充分、均匀，增材制造的质量可以得到有效保证。

同时，可通过合理设计与调节工艺参数来适应不同材料及成形要求，如下详细描述：

对于直径为1.0mm～2.0mm的缆式焊丝70而言，激光器发射连续激光(高能激光)的功率设定为4kW～12kW，缆式焊丝70和环形聚焦光斑一起相对于基体60表面移动的预定速度设定为0.12m/min～0.6m/min，缆式焊丝70被送进的给定速度设定为0.6m/min～1.8m/min，环形聚焦光斑距离基体60表面的离焦量应不超过±5mm，保护气体为惰性气体，优选为氩气或氦气，且保护气体的流量设定为10L/min～30L/min。

本发明还提出了一种用于上述本发明环形激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法的装置，装置包括沿第一光轴L1同轴依次设置的准直镜组(图中未示出)、前反射镜组10和W型圆锥面反射镜组20，以及沿第二光轴L2同轴依次设置的后反射镜组30和聚焦透镜40，第二光轴L2与第一光轴L1平行，其中：前反射镜组10相对于第一光轴L1倾斜设置，后反射镜组30相对于第二光轴L2倾斜设置，前反射镜组10的反射面与W型圆锥面反射镜组20的反射面、后反射镜组30的反射面相对，聚焦透镜40的凸型镜面与后反射镜组30的反射面相对，聚焦透镜40的出射方向上放置有基体60；前反射镜组10上设有用于激光穿过的通孔12；后反射镜组30、聚焦透镜40上分别设有用于送丝管50穿过的送丝管孔(图8示出了后反射镜组30的送丝管孔32)。

进一步来说，如图7，前反射镜组10包括形成夹角的两个反射镜11，两个反射镜11互相连接的位置形成有一用于激光穿过的通孔12，但在实际设计中，两个反射镜11的摆放角度以及两个反射镜11之间的夹角大小可视实际所需形成的激光形状等因素来合理设计。

如图2，W型圆锥面反射镜组20包括一内凹型倒圆锥反射镜21，内凹型倒圆锥反射镜21的中心嵌套一凸型正圆锥反射镜22，即W型圆锥面反射镜组20的纵截面呈W状，但在实际设计中，内凹型倒圆锥反射镜21、凸型正圆锥反射镜22的高度、宽度等可视实际所需形成的环形激光形状尺寸等因素来合理设计。

如图8，后反射镜组30包括形成夹角的两个反射镜31，两个反射镜31互相连接的位置形成有一用于送丝管50穿过的送丝管孔32，但在实际设计中，两个反射镜31的摆放角度以及两个反射镜31之间的夹角大小可视实际所需形成的激光形状等因素来合理设计。

如图1，聚焦透镜40的中心设有用于送丝管50穿过的送丝管孔(图中未示出)。

在实际设计中，本发明装置还包括自动化运动机构(图中未示出)，自动化运动机构用于带动激光熔覆加工头和/或基体60运动，准直镜组、前反射镜组10、W型圆锥面反射镜组20、后反射镜组30、聚焦透镜40和送丝管50组成激光熔覆加工头，当然，激光熔覆加工头还可具有其它部件。

具体来说，缆式焊丝70和环形聚焦激光的移动(即激光熔覆加工头的移动)、基体60的移动，都基于自动化运动机构实现，自动化运动机构可为关节机器人、变位机或多轴联动数控加工中心。

在实际设计中，缆式焊丝70和环形聚焦激光84相对于基体60的移动可设计为：激光熔覆加工头固定不动，自动化运动机构带动基体运动，或者自动化运动机构带动激光熔覆加工头运动，基体固定不动，或者自动化运动机构分别带动激光熔覆加工头、基体进行联动。另外，缆式焊丝和环形聚焦激光相对于基体表面的运动方向和角度等可灵活设计，不受局限。

在本发明中，前反射镜组10、W型圆锥面反射镜组20、后反射镜组30、聚焦透镜40的位置布置与摆放角度等请参考图1、图2、图7和图8所示来理解，另外也可根据实际需求来合理设计，不受图示限制。当然，本发明方法也可采用其它组成形式的装置来实现。

如图1，本发明激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的装置的工作原理为：

激光器通过光纤将高能连续的激光传输至本发明装置，经过准直镜组后形成实心圆形准直激光在图1标号80所示位置入射，无遮挡地穿过前反射镜组10的通孔12后射向W型圆锥面反射镜组20。W型圆锥面反射镜组20的内凹型倒圆锥反射镜21、凸型正圆锥反射镜22对入射激光进行两次反射，形成空心环形激光(如图1标号81所指，并参见图3)的同时将出射激光返回射向前反射镜组10。前反射镜组10的具有夹角的两个反射镜11对入射激光进行90度转折反射，反射后形成具有间隔的空心环状激光(如图1标号82所指，并参见图4)的同时射向后反射镜组30。后反射镜组30的具有夹角的两个反射镜31对入射激光同样进行90度转折反射，反射后形成间隔收紧的空心环状激光(如图1标号83所指，并参见图5)的同时射向聚焦透镜40，间隔收紧的空心环状激光与实心圆形准直激光的传输方向平行。聚焦透镜40对间隔收紧的空心环状激光进行聚焦，形成环形聚焦激光(如图1标号84所指，并参见图6)后射向基体60的表面，在基体60表面附近汇聚成一空心的环形聚焦光斑。

与此同时，缆式焊丝70通过送丝管50依次穿过后反射镜组30的送丝管孔32、聚焦透镜40的送丝管孔后，沿环形聚焦光斑的中心轴朝基体60表面同轴送进。在此需要提及的是，通过送丝管50送进缆式焊丝70利用了后反射镜组30所在位置的具有间隔的空心环状激光(如图1标号82所指，并参考图4)所具有的间隔以及间隔收紧的空心环状激光(如图1标号83所指，并参考图5)所具有的空心结构，这样送丝管50才能够不遮挡光地插入至环形聚焦光斑的中心，进而实现缆式焊丝70与环形聚焦激光的同轴送丝熔覆。

于是，缆式焊丝70的尖端逐渐熔化汇入环形聚焦光斑将基体60表面熔化形成的熔池61中，与此同时，保护气体被送至基体60表面附近来对熔池61所在区域形成保护气氛。就这样，缆式焊丝70和环形聚焦光斑一起相对于基体60表面按预定轨迹和预定速度移动，同时，缆式焊丝70按给定速度连续送进，以使基体60表面在移动过程中连续形成熔池61且缆式焊丝70不断熔化沉积叠加，从而最终完成难熔高熵合金的增材制造。

本发明具有以下有益效果：

1)本发明的这种中心同轴送丝熔覆方式具有预热和缓冷效果，可以有效抑制耐熔高熵合金在成形过程中发生热裂纹和冷裂纹。耐熔高熵合金的室温脆性较大，急速加热和凝固的工艺易诱发开裂现象，因此，本发明采用环形聚焦光斑这种中空环状小光斑，其相对于基体表面连续移动可产生预热、熔化和缓冷的热作用过程，相对其它传统激光熔覆和电弧熔覆等工艺，热变化梯度相对缓慢一些，更加适合难熔高熵合金材料。

2)在本发明中，由于缆式焊丝被垂直送入环形聚焦光斑的中心，因此，熔池的移动方向不受缆式焊丝和环形聚焦光斑移动方向的限制，熔池朝各个方向上的移动都是均匀一致的，这样可以有效保证熔池形状的一致性。

3)本发明对耐熔高熵合金材料熔覆成形层的成分均匀性有保证。一方面，从材料选择角度来看，由于本发明采用包含3或4种高熔点元素作为主要组成元素的缆式焊丝，元素相对较少，因此便可通过多根细丝绞合制作缆式焊丝来保证熔化过程中各元素间的均匀混合，同时，较少的元素种类一定程度上减小了不同成分间的熔点差异，特别是选择熔点较接近的3主元或4主元焊丝材料时，可以进一步保证不同元素间的同步熔化与相互扩散。另一方面，从熔覆工艺角度来看，由于环形聚焦光斑的外径为1.0mm～3.0mm，光斑尺寸较小，且缆式焊丝直径为1.0mm～2.0mm，因此形成的熔池尺寸也较小，较小的熔池有利于不同元素间的相互熔合和扩散，从而保证了熔覆成形层的成分均匀性。另外，由于形成的熔池尺寸较小，熔覆焊道宽度也较小，通常单道焊道宽度不超过3mm，小于采用常规电弧熔覆技术形成的焊道宽度，因此有利于增材制造过程中不断叠加成形时的尺寸精度的提高，后续加工余量小，特别适合于外包络尺寸只有几厘米的小尺寸零部件的直接成形或复杂结构大尺寸零部件的精确成形。

4)本发明具有可灵活调节的优点，且可调节范围宽。难熔高熵合金所需的加热温度可通过调节输入激光的功率实现，同时结合熔池的成形性、流动性和防氧化等要求来调节其它工艺参数，操作灵活可靠。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法，其特征在于，它包括步骤：

激光器产生的激光经光学变换为环形聚焦激光后，在基体表面附近汇聚成一环形聚焦光斑，缆式焊丝沿环形聚焦光斑中心轴朝基体表面送进，于是缆式焊丝的尖端逐渐熔化汇入环形聚焦光斑将基体表面熔化形成的熔池中，与此同时，保护气体被送至基体表面附近来对熔池所在区域形成保护气氛，其中：

激光器产生的激光经光学变换为环形聚焦激光的过程包括：激光经准直镜组后变为实心圆形准直激光，实心圆形准直激光贯穿前反射镜组后射向W型圆锥面反射镜组，经W型圆锥面反射镜组的反射后形成空心环形激光并返回射向前反射镜组，经前反射镜组的反射后形成具有间隔的空心环状激光并射向后反射镜组，经后反射镜组的反射后形成间隔收紧的空心环状激光并射向聚焦透镜，经聚焦透镜的聚焦后形成环形聚焦激光而射向基体的表面；

缆式焊丝包含W、Ta、Mo、Nb、Hf、Re、V、Cr、Zr或Ti中的3种或4种元素作为主要组成元素，每种元素的摩尔比为5％～35％；

缆式焊丝由单质金属丝、合金丝或单质金属丝与合金丝混合绞合而成；

缆式焊丝和环形聚焦光斑一起相对于基体表面按预定轨迹和预定速度移动，同时，缆式焊丝按给定速度连续送进，以使基体表面连续形成熔池且缆式焊丝不断熔化沉积叠加，从而完成难熔高熵合金的增材制造。

2.如权利要求1所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法，其特征在于：

所述缆式焊丝经送丝管送进，其中：送丝管贯穿所述后反射镜组和所述聚焦透镜并与所述聚焦透镜同轴设置，以使所述缆式焊丝能够沿所述聚焦透镜形成的环形聚焦激光的中心轴朝所述基体的表面送进。

3.如权利要求2所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法，其特征在于：

所述前反射镜组包括形成夹角的两个反射镜，两个反射镜互相连接的位置形成有一用于激光穿过的通孔；

所述W型圆锥面反射镜组包括一内凹型倒圆锥反射镜，内凹型倒圆锥反射镜的中心嵌套一凸型正圆锥反射镜；

所述后反射镜组包括形成夹角的两个反射镜，两个反射镜互相连接的位置形成有一用于所述送丝管穿过的送丝管孔；

所述聚焦透镜的中心设有用于所述送丝管穿过的送丝管孔。

4.如权利要求1至3中任一项所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法，其特征在于：

所述环形聚焦光斑的外径为1.0mm～3.0mm，所述缆式焊丝的直径为1.0mm～2.0mm。

5.如权利要求4所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法，其特征在于：

所述激光器发射连续激光的功率为4kW～12kW，所述缆式焊丝和环形聚焦光斑一起相对于所述基体表面移动的预定速度为0.12m/min～0.6m/min，所述缆式焊丝被送进的给定速度为0.6m/min～1.8m/min，环形聚焦光斑距离所述基体表面的离焦量为-5mm～+5mm，所述保护气体为氩气或氦气，且所述保护气体的流量为10L/min～30L/min。

6.一种用于权利要求1至5中任一项所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的方法的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的装置，其特征在于：它包括沿第一光轴同轴依次设置的准直镜组、前反射镜组和W型圆锥面反射镜组，以及沿第二光轴同轴依次设置的后反射镜组和聚焦透镜，第二光轴与第一光轴平行，其中：前反射镜组相对于第一光轴倾斜设置，后反射镜组相对于第二光轴倾斜设置，前反射镜组的反射面与W型圆锥面反射镜组的反射面、后反射镜组的反射面相对，聚焦透镜的凸型镜面与后反射镜组的反射面相对；前反射镜组上设有用于激光穿过的通孔；后反射镜组、聚焦透镜上设有用于送丝管穿过的送丝管孔。

7.如权利要求6所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的装置，其特征在于：

所述前反射镜组包括形成夹角的两个反射镜，两个反射镜互相连接的位置形成有一所述通孔；

所述W型圆锥面反射镜组包括一内凹型倒圆锥反射镜，内凹型倒圆锥反射镜的中心嵌套一凸型正圆锥反射镜；

所述后反射镜组包括形成夹角的两个反射镜，两个反射镜互相连接的位置形成有一所述送丝管孔；

所述聚焦透镜的中心设有所述送丝管孔。

8.如权利要求6所述的激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的装置，其特征在于：

所述激光熔覆缆式焊丝增材制造难熔高熵合金的装置还包括自动化运动机构，自动化运动机构用于带动激光熔覆加工头和/或所述基体运动，所述准直镜组、所述前反射镜组、所述W型圆锥面反射镜组、所述后反射镜组、所述聚焦透镜和所述送丝管组成激光熔覆加工头。

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