[实用新型]一种激光熔覆加工头

说明书

一种激光熔覆加工头，包括光纤接入模块、准直聚焦模块和喷嘴，光纤接入模块用于接入激光器；准直聚焦模块包括准直聚焦外罩、准直聚焦内套、准直装置和聚焦镜，准直聚焦外罩侧壁设有进水口一和出水口一，准直装置和聚焦镜设置在准直聚焦内套中，准直聚焦外罩套设在准直聚焦内套之外，使二者之间形成环形空间一，便于冷却水经进水口一流入环形空间一，并经出水口一流出；喷嘴包括喷嘴外罩和喷嘴内芯，喷嘴外罩侧壁上设有送粉口，喷嘴外罩套设在喷嘴内芯之外，使喷嘴外罩和喷嘴内芯之间形成送粉通道；准直聚焦模块顶部连接光纤接入模块，底部连接喷嘴，光线经准直聚焦后，穿过喷嘴内芯，对经送粉通道流出的粉末进行激光熔覆。

技术领域

本实用新型属于激光熔覆设备技术领域，具体涉及一种激光熔覆加工头。

背景技术

目前市场上主要通过堆焊、喷涂、电镀技术在金属基材表面获得改性层或修复层，就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。这些方式的主要缺点是效率低、消耗大，另外，电镀行业由于其产生的污染量大，污染物种类复杂、毒性强，已经是全球三大污染工业（电镀行业、电池行业、金属治炼行业）之一。

激光熔覆是通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高密度的激光束与基材表面一起熔凝，在表面形成与基材冶金结合的添料熔覆层。从而显著改善基材表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性，从而达到表面改性或修复的目的。

在激光熔覆过程中，准直聚焦模块的准直镜和聚焦镜长期处于高温下，不仅会降低零件的使用寿命，造成浪费，长期的高温环境还会导致热透镜效应，使激光焦点偏移，从而无法进行长时间的稳定加工。

实用新型内容

为了解决聚焦准直模块长期处于高温下寿命短，且容易发生热透镜效应的问题，本实用新型公开了一种激光熔覆加工头，在准直聚焦外罩和准直聚焦内套之间设置了密闭的环形空间一，通过在环形空间一内的水循环对准直聚焦模块进行降温，使其处于恒定的最佳工作温度，大大提高了准直聚焦模块的使用寿命，并可以避免热透镜效应的发生，实现长期稳定的加工。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种激光熔覆加工头，包括

光纤接入模块，所述光纤接入模块用于接入激光器；

准直聚焦模块，所述准直聚焦模块包括准直聚焦外罩、准直聚焦内套、准直装置和聚焦镜，所述准直聚焦外罩的侧壁上设有进水口一和出水口一，所述准直装置和聚焦镜由上到下设置在准直聚焦内套中，所述准直聚焦外罩套设在准直聚焦内套之外，使所述准直聚焦外罩和准直聚焦内套之间形成密闭的环形空间一，便于冷却水经进水口一流入环形空间一，循环一圈后经出水口一流出；和

喷嘴，所述喷嘴包括喷嘴外罩和喷嘴内芯，所述喷嘴外罩的侧壁上设有送粉口，所述喷嘴外罩套设在喷嘴内芯之外，使喷嘴外罩和喷嘴内芯之间形成送粉通道；

所述准直聚焦模块顶部连接光纤接入模块，底部连接喷嘴，所述激光器发射的光线经准直装置准直并经聚焦镜聚焦后，穿过喷嘴内芯，对经送粉通道流出的粉末进行激光熔覆。

作为优选，上述喷嘴外罩的侧壁上还设有进水口二和出水口二，所述喷嘴外罩套设在喷嘴内芯之外，使喷嘴外罩与喷嘴内芯之间形成密闭的环形空间二，便于冷却水经进水口二流入环形空间二，循环一圈后经出水口二流出；

所述准直装置包括两个准直镜。

作为优选，上述喷嘴内芯上设有沿喷嘴内芯的外侧壁向外凸出的散粉凸台，用于将送粉通道分隔为上方的送粉通道一和下方的送粉通道二，所述散粉凸台上设有若干个均匀分布的散粉孔，便于将从送粉口送入送粉通道一的粉末经散粉孔均匀输送至送粉通道二中。

作为优选，上述喷嘴内芯用于形成送粉通道一的外侧壁具有向喷嘴外罩倾斜的斜面，便于使从送粉口送入送粉通道一的粉末撞击所述斜面后均匀落下；所述散粉孔设有-个。