[实用新型]一种激光熔覆专用装置

说明书

技术领域

本实用新型属于激光技术应用领域，特别是涉及一种激光熔覆专用装置。

背景技术

激光熔覆技术是指通过在金属零部件基材的表面添加各种成分的熔覆材料，并利用同步高能密度的激光束，使熔覆材料与金属零部件基材的表面形成为冶金结合的添料熔覆层。目前常用的激光熔覆装置都是利用激光器射出的高能密度激光束在处于旋转或移动状态的金属零部件基材的表面连续形成一个个熔池，同时通过送粉器将作为熔覆材料的金属合金粉末输送到该熔池中，该金属合金粉末在冷却的同时将与金属零部件基材的表面结合成添料熔覆层，由此来提高金属零部件的耐高温性、耐冲击性、抗磨损能力及使用寿命。但是这种已有技术的激光熔覆装置存在下列问题：由于金属合金粉末呈粉粒状，因此当处理金属零部件上的斜面甚至垂直面部位时，在利用送粉器将金属合金粉末输送到熔池的过程中，该金属合金粉末将在重力的作用下不易沉积在熔池内，而是部分向外流出，从而导致金属合金粉末的有效利用率较低、添料熔覆层的厚度无法控制、添料熔覆层成型后成型效果差，结果导致加工余量较大，从而造成生产成本升高。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种熔覆材料的利用率高，添料熔覆层的成型效果好，因而能够大幅度降低生产成本的激光熔覆专用装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供的激光熔覆专用装置主要包括送丝部、冷却水箱、激光器及保护气体喷枪；所述的送丝部包括壳体、电机减速器、多个传送辊、送丝软管及外部带有夹层的送丝管；其中电机减速器设置在壳体的内部一侧；多个传送辊设置在壳体的内部另一侧，其由主动辊及两列彼此相互接触的从动辊构成，其中主动辊的旋转轴与电机减速器的输出轴相连，两列从动辊的旋转方向相反，因此能够将夹在两列从动辊之间缝隙中的合金丝向下输送；送丝软管连接在壳体和送丝管之间，用于将来自从动辊处的金属合金丝引入送丝管；送丝管则设置在金属零部件基材的上方；冷却水箱通过进水管和出水管与送丝管上的夹层相连通，因此能够利用其内部盛放的冷却水降低送丝管及金属合金丝的温度；激光器和保护气体喷枪则分别设置在送丝管的一侧。

所述的送丝管的出口、激光器及保护气体喷枪的喷射口指向同一点的位置。

本实用新型提供的激光熔覆专用装置能够将高能密度的激光束和作为熔覆材料的金属合金丝同步送到金属零部件基材的表面，由于金属合金丝呈连续状态，因此其前端能够在后部的牵引作用下完全沉积在由激光束在金属零部件基材表面形成的熔池内，所以即使处理金属零部件上的斜面甚至垂直面部位时，也不会出现熔覆材料向外流出问题，从而能够使熔覆材料的有效利用率达到100％；另外，还可利用不同规格的金属合金丝来控制添料熔覆层的厚度，使该厚度在0.1～2.0mm的范围内任意可调。

附图说明

图1为本实用新型提供的激光熔覆专用装置部分结构示意图。

图2为利用图1示出的激光熔覆专用装置在金属零部件基材的表面制备添料熔覆层时的工作过程示意图。

图3为图1中A向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的激光熔覆专用装置进行详细说明。

如图1～图3所示，本实用新型提供的激光熔覆专用装置主要包括送丝部1、冷却水箱2、激光器3及保护气体喷枪4；所述的送丝部1包括壳体5、电机减速器6、多个传送辊7、送丝软管8及外部带有夹层的送丝管9；其中电机减速器6设置在壳体5的内部一侧；多个传送辊7设置在壳体5的内部另一侧，其由主动辊7’及两列彼此相互接触的从动辊7”构成，其中主动辊7’的旋转轴与电机减速器6的输出轴相连，两列从动辊7”的旋转方向相反，因此能够将夹在两列从动辊7”之间缝隙中的金属合金丝12向下输送；送丝软管8连接在壳体5和送丝管9之间，用于将来自从动辊7”处的合金丝12引入送丝管9；送丝管9则设置在金属零部件基材13的上方；冷却水箱2通过进水管10和出水管11与送丝管9上的夹层相连通，因此能够利用其内部盛放的冷却水降低送丝管9及金属合金丝12的温度；激光器3和保护气体喷枪4则分别设置在送丝管9的一侧。

所述的送丝管9的出口、激光器3及保护气体喷枪4的喷射口指向同一点的位置。

当利用本实用新型提供的激光熔覆专用装置在金属零部件基材13的表面制备添料熔覆层时，首先利用激光器3从其上的喷射口向处于旋转或移动状态的金属零部件基材13的表面射出高能密度的激光束14，从而在金属零部件基材13的表面连续形成一个个熔池；与此同时，利用送丝部1上电机减速器6提供的动力带动主动辊7’进行转动，在主动辊7’的带动下，两列从动辊7”将沿相反的方向进行旋转，从而将夹在两列从动辊7”之间缝隙中的金属合金丝12向下输送至依次相连的送丝软管8及送丝管9的内部，最后自送丝管9上的出口提供给金属零部件基材13表面上由激光束产生的熔池内，该金属合金丝12在冷却的同时将与金属零部件基材13的表面结合成添料熔覆层；同时利用保护气体喷枪4将保护气体从其喷射口提供给熔池所在的部位，以防止在该部位形成的添料熔覆层发生氧化等问题。