[实用新型]激光熔覆喷嘴及激光熔覆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆技术领域，具体而言，涉及一种用于对镁、铝、钛及其合金为代表的低熔点、高活性材料表面进行激光覆熔的激光熔覆喷嘴及激光熔覆装置。

背景技术

激光熔覆技术为激光表面处理技术的典型代表，可在不同金属基体上制备多种合金系涂层或陶瓷增强金属基复合层，激光熔覆处理后的金属基体具有涂层平整、组织均匀致密、层基冶金结合、性能调节幅度宽等特性，可明显提高基体表面硬度、耐蚀和耐磨性能。

激光熔覆技术利用铺粉或送粉的方法在基体表面预置金属粉末，聚焦激光束辐照基体表面的金属粉末，焦点位置的金属粉末和基体表面薄层发生熔化，形成一定形状和大小的熔池，当激光束焦点以一定速度按预定轨迹运动，激光束移开后的熔池迅速凝固，从而在基体表面激光束扫过的区域熔覆上一层具有特殊物理、化学或力学性能的金属涂层。

然而，在对高活性金属基体表面进行激光熔覆时，由于其化学活性高，高温作用下极易与空气中的氧、氮、氢等活性气体发生剧烈反应，并且随着温度的增高，其化学活性迅速增大，并在固态下能强烈地吸收各种气体，吸收的气体原子以间隙或置换形式固溶在晶格中，改变了材料原始晶格排列，并易于形成晶间化合物，使得涂层塑性和韧性急剧下降，严重恶化材料的综合性能。例如，在镁锂合金表面激光熔覆时，由于锂元素和镁元素的化学活性极高、熔点极低，因此几乎不能在其表面直接开展激光熔覆工艺。

因此，如何提供一种有效的方案以接提高激光熔覆的质量，是现有技术中一亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光熔覆喷嘴及激光熔覆装置，以改善上述的问题。

本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种激光熔覆喷嘴，包括：喷嘴外套、喷嘴芯和保护罩，所述喷嘴外套外套于所述喷嘴芯，所述保护罩外套于所述喷嘴外套，所述喷嘴外套与所述喷嘴芯之间设置有送粉通道，所述保护罩包括内层、中间层和外层，所述内层、所述中间层和所述外层由内向外依次分布，所述内层与所述中间层之间形成第一腔体，所述中间层与所述外层之间形成第二腔体，所述外层上设置有与所述第二腔体连通的第一进液口和第一出液口，所述外层上还设置有与所述第一腔体连通的第一进气口，所述内层上设置有与所述第一腔体连通的第一出气口。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，所述喷嘴外套的内壁与所述喷嘴芯的外壁之间的空隙形成所述送粉通道。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，所述喷嘴外套内设置有分隔板，所述喷嘴外套包括第一端和第二端，所述第二端和所述分隔板围成第三腔体，所述第二端上设置有与所述第三腔体连通的第二进液口和第二出液口，所述第一端和所述分隔板围成容纳所述喷嘴芯的第四腔体，所述第一端、所述喷嘴芯和所述分隔板围成所述送粉通道，所述第一端上设置有与所述送粉通道连通的送粉通道口。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，激光熔覆喷嘴还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置于所述内层与所述中间层之间，所述第二密封圈设置于所述中间层与所述外层之间，所述保护罩包括第三端和第四端，所述第三端外套于所述喷嘴外套，所述第一密封圈和所述第二密封圈均设置于所述第四端，所述内层、所述中间层和所述第一密封圈围成所述第一腔体，所述中间层、所述外层和所述第二密封圈围成所述第二腔体。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，所述第三端与所述喷嘴外套螺纹连接。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，激光熔覆喷嘴还包括过渡套，所述过渡套与所述喷嘴芯连接。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，所述过渡套与所述喷嘴芯螺纹连接。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，激光熔覆喷嘴还包括紧固套，所述紧固套外套于所述喷嘴外套连接所述过渡套的一端，且所述紧固套分别与所述喷嘴外套和所述喷嘴芯螺钉连接。

如上所述的激光熔覆喷嘴，优选地，所述喷嘴芯包括第五端和第六端，所述第五端与所述第六端连接，所述第五端与所述过渡套连接，所述第六端呈椎体状，且所述第六端的直径沿远离所述第五端的方向逐渐减小。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种激光熔覆装置，所述激光熔覆装置包括上述任一所述的激光熔覆喷嘴。

对于现有技术，本实用新型提供的激光熔覆喷嘴及激光熔覆装置具有如下的有益效果：