[发明专利]激光光内送丝熔覆方法与光内送丝装置

权利要求书

1、一种激光光内送丝熔覆方法，其主要特征为：利用光的分割原理将由激光器发射的激光束切割变换为环形光束，再将所述环形光束聚焦成为环锥形光束，在环锥形光束中产生一锥形中空无光区，单根送丝管置于此无光区内并与环锥形光束同轴线，丝材由送丝管中送入，通过送丝管下端部的喷丝嘴输出，在接近光束焦点处被所述环锥形光束下部包围照射，然后在光照与加工表面的熔池热传导等的共同作用下被加热并熔化而垂直进入熔池中，待熔覆的基材表面调整到所述焦点附近，熔入基材表面熔池中的丝材与部分熔化的基材表层材料共同形成熔池。

2、如权利要求1所述激光光内送丝熔覆方法，其特征在于：所述送丝管内有保护气通道，由保护气通道输送的保护气在喷丝嘴下方包围丝材形成气帘并同轴喷向熔池，保护气通道与喷丝嘴以及环锥形光束同轴线。

3、一种用于激光光内送丝专用的激光光内送丝装置，包括筒体、反射镜、聚焦镜、送丝管及喷丝嘴等部分，筒体上方有入光口，下方有出光口，其特征在于：所述反射镜为可将入射光束切割变换为环形光束的圆锥镜，所述聚焦镜为可将环形光束反射并聚焦成环锥形光束的环形反射聚焦镜，所述圆锥镜和环形反射聚焦镜与筒体上入光口、出光口均同轴线，圆锥镜固定于筒体中心，其镜面朝向入光口，环形反射聚焦镜固定于筒体内壁上，其镜面与圆锥反射镜的镜面相对，并朝向筒体下部出光口，单根送丝管从筒体外部插入，送丝管端部的喷丝嘴置于所述环锥形光束中的锥形中空无光区内，喷丝嘴与环锥形光束同轴线，喷丝嘴出口位置靠近环锥形光束的焦点。

4、如权利要求3所述激光光内送丝装置，其特征在于：所述送丝管为双层套管结构，中间管道输送丝材，夹层管道为保护气通道。

5、如权利要求3或4所述激光光内送丝装置，其特征在于：圆锥镜通过至少一根筋条固定于筒体中心，筋条的迎光面涂镀有吸光材料，筋条内部设置了冷却水道。

6、如权利要求3或4所述激光光内送丝装置，其特征在于：送丝管从筒体上部进入，穿过圆锥镜与环形反射聚焦镜之间的空隙，到达圆锥镜背面后转为与光束同轴线，送丝管迎光面涂镀有吸光材料，内部有冷却水道。

7、如权利要求5所述激光光内送丝装置，其特征在于：送丝管从筒体中部筋条下方位置进入，到达圆锥镜背面后转为与光束同轴线。