[实用新型]一种具有可置换喷嘴的同轴送粉激光熔覆头

说明书

本实用新型涉及一种具有可置换喷嘴的同轴送粉激光熔覆头，用于解决同轴送粉激光熔覆头送粉口易出现堵粉现象和粉末出粉口因金属粉摩擦使内径变大，导致熔覆头使用周期较短、更换成本高的问题。该具有可置换喷嘴的同轴送粉激光熔覆头，包括主体件和设置在主体件上的喷嘴；主体件和喷嘴均为锥台状结构，主体件小端与喷嘴大端结构相适配，主体件和喷嘴为可拆卸连接；主体件和喷嘴中心设有激光通道；激光通道从主体件的大端贯穿至喷嘴的小端；主体件的侧壁周向均布至少两个金属粉输入通道，所述金属粉输入通道从主体件的大端贯穿至小端；喷嘴的侧壁周向均布与主体件金属粉输入通道一一对应且中心轴共轴的金属粉输出通道。

技术领域

本发明属于激光加工设备技术领域，涉及一种具有可置换喷嘴的同轴送粉激光熔覆头。

背景技术

激光熔覆是一种激光表面改性技术，该技术通过激光照射熔覆材料(金属粉)使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成与基体成冶金结合的表面涂层。激光熔覆根据送粉方式可分为预置式送粉方式和同轴送粉方式，预置式送粉方式是将金属粉提前铺设在基体表面，再使用激光照射融化金属粉。同轴送粉方式又称同步式送粉方式，需将激光和金属粉同步送达基体表面，相较预置式送粉方式，同轴送粉方式粉末利用率高，熔覆层平整均匀。

在工业生产中，同轴送粉激光熔覆头应用较为普遍。同轴式送粉激光熔覆头一般采用多通道送粉方式，熔覆头中心为激光束通道，金属粉通道环绕激光束周向分布并在高压气体作用下沿既定方向送出。上述技术在工业使用中主要存在以下问题：

(1)同轴送粉激光熔覆头送粉口易受金属粉溅射影响，使得送粉口挂渣并出现堵粉现象，严重时需更换熔覆头；

(2)熔覆头粉末出粉口受到高速金属粉末长时间的冲刷，熔覆头粉末口径会逐渐变大，影响熔覆层厚度及性能。

上述问题导致激光熔覆头需要定期换新，熔覆头加工成本较高，这样不仅降低生产效率，而且增加设备的维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决同轴送粉激光熔覆头送粉口易出现堵粉现象和粉末出粉口因金属粉冲刷使内径变大，导致熔覆头使用周期较短、更换费用成本高的问题，而提供一种具有可置换喷嘴的同轴送粉激光熔覆头。

本实用新型的技术解决方案是：

一种具有可置换喷嘴的同轴送粉激光熔覆头，包括主体件，其特殊之处在于：还包括设置在主体件上的喷嘴；

主体件和喷嘴均为锥台状结构，主体件小端与喷嘴大端结构相适配，主体件和喷嘴为可拆卸连接；

主体件和喷嘴中心设有激光通道；激光通道从主体件的大端贯穿至喷嘴的小端；

主体件的侧壁周向均布2-4个金属粉输入通道，所述金属粉输入通道从主体件的大端贯穿至小端；

喷嘴的侧壁周向均布与主体件金属粉输入通道一一对应且中心轴共轴的金属粉输出通道，所述金属粉输出通道从喷嘴的大端贯穿至小端；

主体件小端端面的金属粉输入通道内径大于金属粉输出通道内径。

进一步地，所述主体件和喷嘴通过螺钉实现可拆卸连接。

进一步地，所述喷嘴周向均布有2-5个螺钉固定孔，主体件设置有与所述螺钉固定孔相适配的螺纹孔。

进一步地，所述主体件上的激光通道内径为2-10mm，喷嘴上的激光通道内径为1-5mm，金属粉输入通道的内径为1-5mm，金属粉输出通道内径可为0.6-2mm。

进一步地，所述激光通道可以设置为锥台状结构。

进一步地，所述激光通道还可以设置为柱形结构。

进一步地，所述金属粉输入通道可以设置为锥台状或类锥台状结构。