[发明专利]一种宽光斑深孔激光熔覆头

说明书

本发明提出一种宽光斑深孔激光熔覆头，包括：接口外罩、准直镜座、聚焦镜座、反射镜座、反射镜、挡光罩、送粉头、送粉管、保护气管、准直镜片和积分聚焦镜片，接口外罩、准直镜座和聚焦镜座依次连接，反射镜座具有入光端、反光端和出光端，聚焦镜座连接于反射镜座的入光端，反射镜安装于反射镜座的反光端，挡光罩连接于反射镜座的出光端，送粉头安装于挡光罩上，送粉管连接于送粉头，保护气管连接于挡光罩，准直镜片安装于准直镜座内，积分聚焦镜片安装于聚焦镜座内。本发明提出的宽光斑深孔激光熔覆头解决了现有深孔激光熔覆技术的发展瓶颈问题，且能连续稳定运行，集成化高，体积小，具有广阔的推广应用前景。

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其是涉及一种宽光斑深孔激光熔覆头。

背景技术

零部件腐蚀是机械设备损伤的主要原因，零部件防蚀能力的优劣直接关系到机械设备的安全运行，通过激光将合金粉末熔覆在深孔工件内壁是最近发展起来的防腐蚀技术，但是现有的激光熔覆技术普遍存在熔覆效率低、熔覆头体积大、内孔高温环境适应性差等问题，尤其是针对深孔工件内壁的激光熔覆问题，现有激光熔覆头根本无法熔覆到深孔工件的根部位置，且无法满足长时间运行的熔覆要求，纵观现有的激光熔覆头，有的体积较大不适合深孔内壁熔覆，有的水冷装置集成不好无法满足长时间运行要求，有的是小圆形光斑熔覆效率低，等等，这些问题严重阻碍了深孔激光熔覆技术的发展，急切需要开发一种全新的能够满足深孔激光熔覆要求且可长时间稳定运行的宽光斑深孔激光熔覆头。

发明内容

本发明基于上述现有技术问题，提出一种全新结构的宽光斑深孔激光熔覆头，通过创新设置激光束和粉束输出路径，使得熔覆头带向前倾角，可熔覆到深孔工件的内壁根部，解决了深孔内壁熔覆的技术瓶颈问题；通过创新设置外壁水冷结构，将光学器件全部集成在水冷结构内部，使得激光熔覆头能够长时间稳定运行；通过将熔覆激光束整形为宽光斑，提高了熔覆效率。因此本发明提出的宽光斑深孔激光熔覆头解决了现有深孔激光熔覆技术的发展瓶颈问题，且能连续稳定运行，集成化高，体积小，具有广阔的推广应用前景。

为达到上述目的，本实发明的技术方案为：

一种宽光斑深孔激光熔覆头，包括：接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6、反射镜座7、反射镜8、挡光罩9、送粉头、送粉管15、保护气管16、准直镜片25和积分聚焦镜片26，所述接口外罩4、准直镜座5和聚焦镜座6依次连接，所述反射镜座7具有入光端、反光端和出光端，所述聚焦镜座6连接于所述反射镜座7的入光端，所述反射镜8安装于所述反射镜座7的反光端，所述挡光罩9连接于所述反射镜座7的出光端，所述送粉头安装于所述挡光罩9上，所述送粉管15连接于所述送粉头，所述保护气管16连接于所述挡光罩9，所述准直镜片25安装于所述准直镜座5内，所述积分聚焦镜片26安装于所述聚焦镜座6内；激光束经准直镜片25和积分聚焦镜片26整形后从所述反射镜座7的入光端入射到所述反射镜8上，经所述反射镜8反射后从所述反射镜座7的出光端输出，且所述激光束在所述反射镜8上的入射角与反射角之和大于90°。

进一步的根据本发明所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6、反射镜座7和反射镜8的内部均形成有冷却水通道，当所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6、反射镜座7和反射镜8连接安装在一起时，各部件的冷却水通道相互连通形成完整的第一循环冷却水回路，且在所述接口外罩4上开设有连通所述第一循环冷却水回路的第一冷却水进口19和第一冷却水出口20。