[发明专利]一种同步矩形光斑送粉装置

说明书

本发明提供了一种同步矩形光斑送粉装置，该装置包括：第一部件、第二部件、第三部件以及第四部件；第一部件位于第二部件的上端，与激光发生器的延长段相连；第二部件用于形成矩形光斑激光，并将矩形光斑激光传送至基体表面的沉积位置；第三部件用于隔离第二部件和所述第四部件；第四部件用于将粉末从矩形光斑激光的两侧传送至沉积位置。通过本发明的装置，可使两束粉末流在基体之上形成良好汇聚，也可使得粉末交汇与激光形成良好耦合，促使激光的大部分能量被粉末吸收，减少激光向基体的热输入，进一步实现了高速熔覆。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种同步矩形光斑送粉装置。

背景技术

表面覆层是一种表面改性与修复的重要方法，该方法是指：在不改变基体性质的前提下，通过覆层材料对构件进行改性，使其耐磨性、耐蚀性得以增强。其中，实现表面覆层的常用手段，是采用激光对覆层材料进行熔覆。

目前，所使用的激光大多以圆光斑为主，其热量集中，所需要的激光器功率较小；但是，圆光斑的激光由于光斑面积较小，已经不适用于体积更大的构件制造或面积更大的表面修复的工程中。而矩形光斑由于其光斑面积也大于圆光斑的面积，较圆光斑激光而言，更适用于体积更大的构件制造或面积更大的表面修复的工程中；并且，其单向上的长度也远高于圆光斑，在表面覆层或基体增材上将大幅提高加工速度和生产效率。

但是，由于在矩形光斑激光的应用过程中，存在粉末与激光耦合难度大的问题，使得矩形光斑激光的适用范围受限。

发明内容

本发明提供一种同步矩形光斑送粉装置，以解决上述的在矩形光斑激光的应用过程中，存在粉末与激光耦合难度大的问题，扩大矩形光斑激光的使用范围。

本发明提供了一种同步矩形光斑送粉装置，所述同步矩形光斑送粉装置包括：第一部件、第二部件、第三部件以及第四部件；

所述第一部件位于所述第二部件的上端，与激光发生器的延长段相连，用于连接所述激光发生器；

所述第二部件包括第一斜侧面和第二斜侧面，用于形成矩形光斑激光，并将所述矩形光斑激光传送至基体表面的沉积位置；

所述第三部件包括第一子部件和第二子部件，用于隔离所述第二部件和所述第四部件；所述第一子部件覆盖所述第一斜侧面的外表面，所述第二子部件覆盖所述第二斜侧面的外表面；

所述第四部件包括第三子部件和第四子部件，用于将粉末从所述矩形光斑激光的两侧传送至所述沉积位置；所述第三子部件覆盖所述第一子部件的外表面，所述第四子部件覆盖所述第二子部件的外表面；

所述第二部件、所述第三部件以及所述第四部件均呈由上到下的收束结构；

所述第二部件、所述第三部件以及所述第四部件的收束角的角度相同；所述收束角的角度与所述矩形光斑的横向宽度相对应，以使所述矩形光斑激光与所述粉末同步到达所述沉积位置。

优选地，所述第一部件包括：第一连接体和第二连接体；所述第一连接体在所述第二连接体的上端；

所述第一连接体包括激光腔室、弧形曲面结构以及定位螺纹；所述激光腔室用于传送激光；所述弧形曲面结构用于减少激光在所述激光腔室内部的反射；所述定位螺纹用于将所述第一部件与所述激光发生器的延长段连接；

所述第二连接体包含冷却水流入通道和冷却水流出通道；所述冷却水流入通道用于导入冷却水；所述冷却水流出通道用于导出冷却水；

所述第二连接体包括第一定位沉孔、第二定位沉孔、第三定位沉孔以及第四定位沉孔；所述第一定位沉孔、第二定位沉孔、第三定位沉孔以及第四定位沉孔，用于将所述第一部件固定在所述第二部件上。