[实用新型]一种多光束中心送粉内孔熔覆头

说明书

本实用新型揭示了一种多光束中心送粉内孔熔覆头，该多光束中心送粉内孔熔覆头包括主体，以及设置于主体上的多组激光通道、送粉通道、反射镜和水冷通道，送粉通道设置于熔覆头的中轴面上，水冷通道与多组激光通道错开设置，反射镜设置在多组激光通道内部，所述主体为柱状结构。本实用新型的多光束中心送粉内孔熔覆头采用多束激光空间组合的方式，在不增加单束激光强度的条件下，通过多束激光空间组合方式，突破了现有内孔熔覆头因功率密度过高导致的反射镜镀膜层容易烧毁的行业瓶颈问题。

技术领域

本实用新型涉及一种多光束中心送粉内孔熔覆头，可用于激光加工设备技术领域。

背景技术

激光熔覆是通过在基材表面添加熔覆材料，利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝，提高基体表面的耐腐、耐磨、抗氧化等特性。激光熔覆过程中会产生热辐射及飞溅的金属粉尘，影响激光熔覆头的使用性能。尤其对于内孔激光熔覆，熔覆加工空间小，加工环境闭塞且粉尘污染严重，内孔熔覆头在相对恶劣的环境中工作容易受到烟尘的干扰和污染，熔覆头内部的光学镜片经常因污染而烧毁。

现有内孔熔覆头还存在一个重要的瓶颈问题：内孔熔覆头都需要一内置光学反射镜将激光反射至部件内壁，此反射镜镜面处的激光光斑一般都很小（直径1-3mm），功率密度很高（500-800W/mm²），反射镜的反射膜在如此高的激光功率密度作用下也容易损坏。也是由于这个原因，目前市场内孔熔覆激光功率一般都维持在2500W上下，且不能长时间连续工作。若是继续增大激光功率，会导致内孔熔覆头的可靠性更差。激光功率决定着熔覆加工效率，由于上述原因，目前现有内孔熔覆使用的激光功率较小，熔覆加工效率低，满足不了大孔径、大面积工件内部的熔覆加工需求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种多光束中心送粉内孔熔覆头。

本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：一种多光束中心送粉内孔熔覆头，包括主体，以及设置于主体上的多组激光通道、送粉通道、反射镜和水冷通道，送粉通道设置于熔覆头的中轴面上，水冷通道与多组激光通道错开设置，反射镜设置在多组激光通道内部。

优选地，所述主体为柱状结构，所述主体上设置有N组激光通道，N的取值为2、3或4。

优选地，所述主体上设置有三组激光通道，每组激光通道包括第一横向激光通道、第二横向激光通道、第三横向激光通道和第一纵向激光通道、第二纵向激光通道、第三纵向激光通道；第一横向激光通道和第一纵向激光通道为相互连通，第二横向激光通道和第二纵向激光通道为相互连通，第三横向激光通道和第三纵向激光通道为相互连通。

优选地，所述第一横向激光通道和第一纵向激光通道两者轴线相交且夹角为钝角，第二横向激光通道和第二纵向激光通道两者轴线相交且夹角为钝角，第三横向激光通道和第三纵向激光通道两者轴线相交且夹角为锐角；或所述第一横向激光通道和第一纵向激光通道两者轴线相交且夹角为锐角，第二横向激光通道和第二纵向激光通道两者轴线相交且夹角为锐角，第三横向激光通道和第三纵向激光通道两者轴线相交且夹角为钝角。

优选地，所述反射镜包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜通过压片分别固定于主体上，压片与主体紧固连接，每个横向激光通道和纵向激光通道连通处分别为第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜所在的位置，每组激光通道的横向通道和纵向通道两通道轴线与对应的反射镜的垂线夹角相同。

优选地，所述送粉通道包括横向送粉通道和纵向送粉通道，第一横向激光通道、第二横向激光通道、第三横向激光通道和横向送粉通道两两平行；第一纵向激光通道、第二纵向激光通道、第三纵向激光通道的中心轴线和纵向送粉通道中心轴线相交于一点，且该点位于主体外部。

优选地，所述纵向送粉通道中心轴线分别和第一纵向激光通道、第二纵向激光通道、第三纵向激光通道中心轴线夹角均为锐角。