[发明专利]一种激光熔覆用送粉喷头及送粉量控制方法

说明书

本发明提供一种激光熔覆用送粉喷头及送粉量控制方法，一样那我送粉喷头包括：主体，设置有供金属粉末流动的喷腔，进粉管，连接在所述主体的上端，将金属粉末送入所述喷腔；分流柱，设置在所述喷腔内靠近所述进粉管的一端，且轴向与所述进粉管的轴向垂直；喷嘴，有多个且并排安装在所述主体下端的安装槽中，用于分别排出所述喷腔内的金属粉末。发明由进料管吹入喷腔内的金属粉末，在分流柱的圆柱绕流作用下，会在喷腔内形成相应的粉末流场分布，使各喷嘴喷出不同的金属粉末浓度，从而为激光熔覆提供不同的送粉效果。本发明的控制方法可以通过调整分流柱的位置和直径的方式，改变喷腔内的粉末流场，从而使喷嘴满足不同的送粉要求。

技术领域

本发明涉及激光熔覆领域，特别是涉及一种能够控制各出粉喷嘴出粉量的控制方法，以及应用于该控制方法的送粉喷嘴。

背景技术

激光熔覆技术是把激光加工与数控技术相结合，通过在金属基体表面预置粉末或同步送粉的方法,利用激光的高能量把金属粉末熔化,与基体形成良好的冶金结合，从而达到改善产品性能的特种加工方法。激光熔覆件表面硬度较高，具有良好的耐磨、耐蚀性能。利用激光熔覆表面强化技术可以把高性能的合金材料熔覆到价格低廉的金属件上，可以改善制品的工作性能,。此外，由于激光熔覆的热影响区极小，零部件基本不变形，特别适合于高精度零部件的磨损后修复。

现有的宽带送粉喷嘴多采用矩形出口或特定形状的单一出口，这样的喷嘴出口容易导致粉末流在喷嘴厚度方向上形成大的发散角，而且不易控制喷嘴各处的出粉量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够控制各出粉喷嘴出粉量的控制方法，以及应用于该控制方法的送粉喷嘴。

特别地，本发明提供一种激光熔覆用送粉喷头，包括：

主体，设置有供金属粉末流动的喷腔；

进粉管，连接在所述主体的上端，将金属粉末送入所述喷腔；

分流柱，设置在所述喷腔内靠近所述进粉管的一端，且轴向与所述进粉管的轴向垂直；

喷嘴，有多个且并排安装在所述主体下端的安装槽中，用于分别排出所述喷腔内的金属粉末。

在本发明的一个实施方式中，所述喷腔为立体梯形，其正面为矩形，侧面为顶部宽度大于底部宽度的等腰梯形。

在本发明的一个实施方式中，所述喷腔的正面宽度与并排后所述喷嘴的宽度相同。

在本发明的一个实施方式中，所述喷腔的侧面的顶部宽度与所述进粉管的直径相同，侧面的底部宽度与所述喷嘴的直径相同。

在本发明的一个实施方式中，所述主体由具备对称结构的左右两部分扣合形成；所述进粉管连接有与所述主体的形状相同的封闭盖，所述封闭盖固定在所述主体的上端并封闭所述喷腔的上开口；在所述主体宽度方向的两端分别设置有将所述主体和所述封闭盖套在内的限位套。

在本发明的一个实施方式中，提供一种前述送粉喷头的出粉量控制方法，包括如下步骤：

步骤100、获取当前送粉喷头上各部件的参数信息；

步骤200、利用CFD先模拟一个或多个分流柱在某个高度时，不同直径下腔体内的粉末流场分布状态，然后改变分流柱的高度，继续模拟不同直径下腔体内的粉末流场分布状态；

步骤300、根据模拟结果，即可得到出粉喷头在不同结构时喷嘴的出粉量状况，从而能够制定出符合任意送粉要求的送粉喷头结构。

在本发明的一个实施方式中，所述步骤200中，采用如下的公式进行计算，