[实用新型]激光熔覆同轴双路送粉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光熔覆同轴双路送粉装置，属于激光加工设备的配套设备。

背景技术

激光熔覆是一种先进的金属零件表面强化、改性和修复技术。该技术的原理为激光束通过聚焦镜聚焦在金属零件待强化、改性和修复的表面上，激光焦点作用区的金属表面在激光的作用下熔化，形成激光熔池。与此同时，金属粉末由惰性气体输送，通过送粉嘴喷射进入激光熔池。金属零件在数控加工平台的驱动下，按照预先设定的运动路径做与激光焦点的相对运动，当激光焦点离开后，激光熔池在金属零件的冷却作用下，凝固并与金属零件形成牢固的冶金结合，由此，可在金属零件表面制备一层金属熔覆层，以达到金属零件表面强化、改性和修复的目的。激光熔覆是一种柔性的金属表面强化、改性和修复技术，由于激光能量密度高、加热速度快，所以在金属零件中产生激光熔池小，同时热影响区也很小，几乎不改变金属零件基体的组织和力学性能，此外，由于激光与金属零件为非直接接触，易于实现激光熔覆技术的自动化控制。

目前，激光熔覆粉末添加的方式主要有两种，一种是预涂粉末法，即将粘接剂与金属粉末混合，然后，金属粉末粘接剂混合液按一定厚度涂覆或喷涂在金属表面，晾干，在激光的作用下，使金属粉末涂覆层和金属零件表面一薄层同时熔化，激光离开后，激光熔池凝固，形成激光熔覆层；另一种方法是同步送粉法，这种方法又分为两种，第一种为侧向送粉；第二种为同轴送粉。侧向送粉法，即采用一路送粉嘴，将送粉嘴对准激光熔池，把金属粉末送入激光熔池中，这种方法结构简单，但受激光焦点运动方式的限制，粉末利用率不高。还有同轴送粉法，这种送粉法是粉末汇聚焦点与激光焦点重合，该方法是目前普遍采用的一种方法，由于激光束轴线和粉束轴线的同轴性无法进行微调，使金属粉末不能准确的送入激光熔池，从而降低了金属粉末的利用率，并对工艺过程产生不利影响；为了满足长距离送粉，现有送粉头所采用的载粉气体压力较大，容易使粉末在送粉头出口处被吹散，同样降低了金属粉末的利用率，影响生产效率；现有同轴送粉嘴多采用水平方向将粉末送入送粉头，容易在入口处产生积粉，造成送粉不均匀。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种激光熔覆同轴双路送粉装置，该装置采用锥形铜罩及水冷装置，从而有效保护操作人员和设备的安全。同时采用双路送粉方式，分离调整各自粉末流流速，保证了双路送粉的送粉精确度，提高了生产效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种激光熔覆同轴双路送粉装置，包括铜聚焦镜连接筒、铜导光筒及铜送粉嘴，所述铜聚焦镜连接筒的上端安装聚焦镜，其下端与铜导光筒采用法兰盘联接，铜导光筒的下部安装锥形铜罩，所述锥形铜罩锥壁上加工两个左右对称的通孔，两个通孔中安装管状连接件，可调减压头下端的出粉细管可直接插入管状连接件的上部，管状连接件的下部与铜送粉嘴螺纹联接。所述铜聚焦镜连接筒下端为法兰盘，其上端加工内螺纹，在其上部侧壁上有一个通入氩气的进气孔。所述铜导光筒为变径筒状体，其上端部为法兰盘，中部设置水冷装置，下部外表面加工螺纹。所述水冷装置的两侧左右对称设置进水口和出水口。

所述铜导光筒的下部与锥形铜罩螺纹联接，在靠近锥形铜罩顶部铜导光筒的螺纹上设置锁紧圆螺母；锥形铜罩锥壁上两个通孔的轴线分别与铜导光筒轴线夹角为45°，所述两个通孔中的管状连接件采用螺母将其轴向固定。

所述可调减压头的上部腔体一端安装斜面调节丝堵另一端安装送粉嘴，所述斜面调节丝堵的一端有与螺丝刀相配合的凹槽另一端为斜面，所述斜面与可调减压头的上部腔体的轴线夹角为45°。在靠近送粉嘴的侧壁上装有管状泄气阀，所述管状泄气阀的管体上加工一个气孔，管体的内螺纹中装有气压调节螺栓，通过气压调节螺栓控制气孔的大小。