CN220224336U - 一种高频电磁加热装置及激光熔覆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高频电磁加热装置及激光熔覆装置，包括：工件压板、电磁加热工装以及隔热板；电磁加热工装一端安装在隔热板上，电磁加热工装另一端套置在工件内部，工件背向电磁加热工装一端安置工件压板。本申请通过电磁加热工装，从而可以对零件进行预热与保温，其将电能转换为热能，加热速度快，热转化率高，同时特殊隔热材料与弱导磁材料的使用，将上部线圈磁场均反射至工件上，热损耗低，可以保证在工件快速升温的过程中，工装升温较慢，从而保护底部转台，提高转台运动精度，节约能源的同时，也节省了预热时间，有效提高了加工效率，对工件进行实时加热保温，减小熔池温度梯度，降低熔覆层出现气孔、裂纹等冶金缺陷的概率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁加热装置领域，具体地，涉及一种高频电磁加热装置及激光熔覆装置。
背景技术
由于激光熔覆过程中工件基材与熔覆层材料存在一定的温度梯度，若不提前进行工件预热，容易产生较大内部应力，从而导致冶金结合部分出现变形、开裂、气孔等缺陷，进而影响加工质量。为此，现有技术中存在一种用于激光熔覆零件的预热装置(申请号为CN202023132496.8的中国专利，公开了“一种用于激光熔覆零件的预热装置”)，此种装置包括X向、Y向、Z向移动装置，能够调整激光熔覆头位置，同时加热设备安装于激光熔覆头一侧，以进行零件的预热，其在批量生产时，能够节约人工挪动工件所浪费的生产时间，降低了人工成本。
现有技术的不足之处是：环形加热装置无法实现对零件不同直径部位的均匀加热，加工部位的温度无法保持恒定；没有对运动驱动组件进行隔热防护，加热设备所产生的热量将影响三轴运动精度，从而影响加热位置与熔覆位置的精准确定；只能对水平放置的圆柱体零件进行预热，且激光熔覆头的运动轨迹也有一定局限性等等。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种高频电磁加热装置及激光熔覆装置。
根据本实用新型提供的一种高频电磁加热装置，包括：工件压板、电磁加热工装以及隔热板；
所述电磁加热工装一端安装在所述隔热板上，所述电磁加热工装另一端套置在工件内部，所述工件背向所述电磁加热工装一端安置所述工件压板。
优选地，所述电磁加热工装包括：传导铁和感应线圈；
所述感应线圈均匀缠绕在所述传导铁上，所述传导铁一端安装在所述隔热板上。
优选地，所述传导铁设置为金属空心管状结构，所述传导铁内依次设置隔热材料层与弱导磁材料层。
优选地，所述工件压板、所述电磁加热工装以及所述工件同轴心。
优选地，所述工件压板背向所述工件一侧设置双提环结构。
优选地，所述隔热板背向所述电磁加热工装一侧安置在转台台面上。
优选地，所述转台台面上设置中心孔和T型槽，所述工件通过所述中心孔和T型槽固定在所述转台台面上。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
1、本申请通过电磁加热工装，从而可以对零件进行预热与保温，其将电能转换为热能，加热速度快，热转化率高，同时隔热材料与弱导磁材料的使用，将上部线圈磁场均反射至工件上，热损耗低，可以保证在工件快速升温的过程中，工装升温较慢，从而保护底部转台，提高转台运动精度，节约能源的同时，也节省了预热时间，有效提高了加工效率，对工件进行实时加热保温，减小熔池温度梯度，降低熔覆层出现气孔、裂纹等冶金缺陷的概率，保证了加工质量与加工效率，可适用于其他空心或实心结构工件的熔覆预热。
2、本申请通过将高频电磁加热装置整体放置在加工机床转台上方，既可在加工前实现目标温度的预热，又可满足加工过程中工件基体温度的恒定。
3、通过采用隔热板，将下部转台与上方加热工装部分隔开，避免二者的直接接触，减少工件预热环节产生热量向转台的传递，从而保证转台的运动精度，使其能够结合熔覆位置与规划的激光熔覆头路径，提供精准的工件位置，有效保证了熔覆加工过程的质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为高频电磁加热装置立体图；
图2为高频电磁加热装置主视图；
图3为高频电磁加热装置剖视图；
图中所示：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种用于激光熔覆装置的高频电磁加热装置，包括：工件压板1、电磁加热工装3以及隔热板4；电磁加热工装3一端安装在隔热板4上，电磁加热工装3另一端套置在工件2内部，工件2背向电磁加热工装3一端安置工件压板1，工件压板1背向工件2一侧设置双提环结构，工件压板1、电磁加热工装3以及工件2同轴心，隔热板4背向电磁加热工装3一侧安置在转台台面5上，转台台面5上设置中心孔和T型槽，工件2通过中心孔和T型槽固定在转台台面5上；
如图2所示，电磁加热工装3包括：传导铁31和感应线圈32；感应线圈32均匀缠绕在传导铁31上，传导铁31一端安装在隔热板4上，传导铁31设置为金属空心管状结构，传导铁31内填充隔热材料，传导铁31内依次设置隔热材料层33与弱导磁材料层34。隔热板4则是隔热材料和弱导磁材料构成的复合材料层。
实施例2
实施例2作为实施例1的优选例。
如图1和图2所示，工件压板1放置于工件2上表面并与工件2同轴心，使得工件2与电磁加热工装3紧密配合并固定在转台台面5上，同时工件2上表面对称布置有双提环结构，便于对工件压板1进行移动与定位。
电磁加热工装3套置在工件2内部且与工件2同轴心，由传导铁31和感应线圈32组成，感应线圈32均匀环绕传导铁31，传导铁3为金属材料制成的空心管状结构。预热过程中对感应线圈32通入高速变化的高频交流电，从而产生交变磁场，传导铁31和工件2切割交变磁力线产生感应电流，内部载流子进行高速无规则运动，相互碰撞并摩擦产生能量，将电能转换为热能，从而实现电磁感应加热，同时传导铁31管道内部依次设置隔热材料层33与弱导磁材料层34，防止管道热量的散失的同时让上部的磁场全部都反射到工件2上，避免了热量的损耗。
隔热板4置于转台台面5与电磁加热工装3中间，隔绝上方电磁加热工装3在预热与加工过程所产生的热量，既能完成对工件2的预热与保温又能保证下方运动部件的精度；转台台面5的台面上有工件2定位用的中心孔和夹紧用的T型槽，其用于装夹工件2并带动工件2完成回转与分度定位，从而协同激光熔覆端，完成熔覆层的制备与零件的加工。
在激光熔覆加工前，利用高频电磁加热装置对工件2待加工区域进行全面均匀的预热直至目标温度，在激光熔覆加工过程中,高频电磁加热装置可将工件温度稳定在目标温度，同时激光熔覆端进行熔覆。经过预先感应加热处理的工件，其基体与熔覆层间的温度梯度大幅下降，熔覆层材料的冷却速度也随之下降，继而减小基体与熔覆层间的热应力与残余应力，避免产生变形、开裂、气孔等缺陷，形成良好的冶金结合，最终获得高质量、高性能金属熔覆层。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.一种高频电磁加热装置，其特征在于，包括：工件压板(1)、电磁加热工装(3)以及隔热板(4)；
所述电磁加热工装(3)一端安装在所述隔热板(4)上，所述电磁加热工装(3)另一端套置在工件(2)内部，所述工件(2)背向所述电磁加热工装(3)一端安置所述工件压板(1)。
2.根据权利要求1所述高频电磁加热装置，其特征在于，所述电磁加热工装(3)包括：传导铁(31)和感应线圈(32)；
所述感应线圈(32)均匀缠绕在所述传导铁(31)上，所述传导铁(31)一端安装在所述隔热板(4)上。
3.根据权利要求2所述高频电磁加热装置，其特征在于：所述传导铁(31)设置为金属空心管状结构，所述传导铁(31)内依次设置隔热材料层(33)与弱导磁材料层(34)。
4.根据权利要求1所述高频电磁加热装置，其特征在于：所述工件压板(1)、所述电磁加热工装(3)以及所述工件(2)同轴心。
5.根据权利要求1所述高频电磁加热装置，其特征在于：所述工件压板(1)背向所述工件(2)一侧设置双提环结构。
6.根据权利要求1所述高频电磁加热装置，其特征在于：所述隔热板(4)背向所述电磁加热工装(3)一侧安置在转台台面(5)上。
7.根据权利要求6所述高频电磁加热装置，其特征在于：所述转台台面(5)上设置中心孔和T型槽，所述工件(2)通过所述中心孔和T型槽固定在所述转台台面(5)上。
8.一种高频电磁加热装置，其特征在于，包括：工件压板(1)、电磁加热工装(3)以及隔热板(4)；
所述电磁加热工装(3)一端安装在所述隔热板(4)上，所述电磁加热工装(3)另一端套置在工件(2)内部，所述工件(2)背向所述电磁加热工装(3)一端安置所述工件压板(1)，所述工件压板(1)背向所述工件(2)一侧设置双提环结构，所述工件压板(1)、所述电磁加热工装(3)以及所述工件(2)同轴心，所述隔热板(4)背向所述电磁加热工装(3)一侧安置在转台台面(5)上，所述转台台面(5)上设置中心孔和T型槽，所述工件(2)通过所述中心孔和T型槽固定在所述转台台面(5)上；
所述电磁加热工装(3)包括：传导铁(31)和感应线圈(32)；
所述感应线圈(32)均匀缠绕在所述传导铁(31)上，所述传导铁(31)一端安装在所述隔热板(4)上，所述传导铁(31)设置为金属空心管状结构，所述传导铁(31)内填充隔热材料。
9.一种激光熔覆装置，其特征在于：采用权利要求1-7任一项所述高频电磁加热装置。
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