[发明专利]一种精密同轴送粉式激光熔覆喷嘴

说明书

一种精密同轴送粉式激光熔覆喷嘴，涉及一种送粉式激光熔覆喷嘴。本发明是要解决现有的精密激光熔覆喷嘴粉末的利用率低的技术问题。本发明的精密同轴送粉式激光熔覆喷嘴是由内环喷嘴、外环喷嘴和连接件组成；内环喷嘴设置在外环喷嘴的内部，内环喷嘴的9个凸块的侧壁与外环喷嘴的下部的内壁紧密贴合，连接件设置在内环喷嘴和外环喷嘴的正上方。本发明的内环喷嘴的9‑棱柱可以将入射到外环喷嘴中的粉末打散变成均匀分布的粉末，粉末落入到内环喷嘴的分散粉末结构的上端面上顺着斜面向外沿倾斜，然后通过槽道向下落，粉末通过间隙最终形成小于0.5mm的均匀汇聚粉斑。本发明的喷嘴配合合适的工艺，粉末利用率达到80％以上。

技术领域

本发明涉及一种送粉式激光熔覆喷嘴。

背景技术

在送粉式激光熔覆技术中，粉末利用率是影响熔覆成本和效率的一个关键因素。现有的激光熔覆喷嘴汇聚粉斑大小通常为3mm～5mm，常规熔覆的熔覆道宽度约为2mm～4mm，与粉斑大小相似，因此可以保证较高的粉末利用率。但对于精密的激光熔覆及修复类部件，例如航空叶片的叶尖修复，航空发动机机匣受损部位修复等，为了控制变形及熔覆尺寸要求，需要采用较低的热输入及较窄的熔覆宽度。精密熔覆的熔覆道宽度通常在1mm以下，采用现有的激光熔覆喷嘴时粉末的利用率不足20％，造成大量的材料浪费。因此需要针对精密熔覆的特点，发明一种可以在小功率窄熔覆道情况下保证高粉末利用率的精密送粉喷嘴。

发明内容

本发明是要解决现有的精密激光熔覆喷嘴粉末的利用率低的技术问题，而提供一种精密同轴送粉式激光熔覆喷嘴。

本发明的精密同轴送粉式激光熔覆喷嘴是由内环喷嘴1、外环喷嘴2和连接件3组成；

所述的内环喷嘴1的内部为从上至下贯穿的圆台形空腔1-1，所述的圆台形空腔1-1的上端为粗口端，下端为细口端；所述的内环喷嘴1的外部从上至下依次为圆柱体螺纹管1-7、9-棱柱1-6、圆柱体垫片1-3、分散粉末结构1-2和光滑圆台1-4组成；所述的内环喷嘴1为一体结构；所述的圆柱体螺纹管1-7、9-棱柱1-6、圆柱体垫片1-3、分散粉末结构1-2和光滑圆台1-4的轴线重合；所述的9-棱柱1-6为正棱柱；所述的圆柱体螺纹管1-7的截面半径小于9-棱柱1-6的截面半径，且圆柱体螺纹管1-7的外壁设置外螺纹；所述的圆柱体垫片1-3的截面半径等于9-棱柱1-6的截面半径；所述的分散粉末结构1-2的上端面1-2-3为倾斜面，从中心到外沿连续向下倾斜；所述的分散粉末结构1-2的侧壁是由9个槽道1-2-2和9个凸块1-2-1组成，每个槽道1-2-2和每个凸块1-2-1交错布置，所述的9个凸块1-2-1的侧壁为圆台形状的侧壁，且上端为粗口端，下端为细口端；所述的槽道1-2-2是由凸块1-2-1的侧壁所在的曲面向内凹形成的竖直凹槽，且槽道1-2-2为上宽下窄的结构；所述的光滑圆台1-4的上端为粗口端，下端为细口端，且光滑圆台1-4的上端直径小于分散粉末结构1-2的下端直径；所述的光滑圆台1-4的外壁的弧度与凸块1-2-1的外壁弧度相同；所述的9-棱柱1-6的9个侧棱分别正对着下方的九个槽道1-2-2的中轴线；

所述的外环喷嘴2是由3个送粉管2-1、上部2-3和下部2-4组成；所述的上部2-3为空心圆柱体且空腔为圆柱形，上部2-3的外壁上部设置外螺纹，所述的上部2-3的侧壁同一水平线上均匀布置3个通孔2-2，3个送粉管2-1分别与3个通孔2-2连通，且3个送粉管2-1设置在上部2-3的外部；所述的下部2-4为空心圆台结构，且上端为粗口端，下端为细口端，粗口端的外径等于上部2-3的外径，且上部2-3和下部2-4的轴线重合；所述的外环喷嘴2为一体结构；所述的下部2-4的空腔为圆台形，且上端为粗口端，下端为细口端，所述的下部2-4的内壁的弧度与内环喷嘴1的凸块1-2-1的外壁弧度相同；