[实用新型]一种用于激光氮化处理的氮气喷嘴及气嘴总成

说明书

本实用新型公开了一种用于激光氮化处理的氮气喷嘴，包括气嘴基座和气嘴外套，所述气嘴基座包括基座主体以及设置在基座主体前端部的基座内套，该气嘴基座中具有沿前后方向贯穿基座主体和基座内套的气嘴激光通道，所述气嘴外套外套在基座内套上。本实用新型还公开了一种气嘴总成，包括气嘴上接头以及氮气喷嘴。采用以上技术方案的一种用于激光氮化处理的氮气喷嘴及气嘴总成，结构新颖，设计巧妙，易于实现，能够喷出环幕般的氮气，使周边环境的空气难以串入，保证了金属表面激光熔池内以及周边金属表面氮气的高浓度和高压力，以维持氮气在金属表面激光熔池内以及周边金属表面的稳定性，从而能够稳定地生成性能优良的氮化层，确保了激光加工的质量。

技术领域

本实用新型涉及激光氮化处理技术领域，具体涉及一种用于激光氮化处理的氮气喷嘴及气嘴总成。

背景技术

激光氮化处理技术是利用高能激光束辐照在材料表面，从而产生激光熔池，同时，向激光熔池内同轴或侧轴吹送高纯氮气，使其与熔池内的金属发生化学、冶金反应，从而显著改变熔融金属成分、组成及显微机构，生成具有高硬度、高耐磨性等优良性能的氮化层。

现有的用于吹送氮气的氮气喷嘴具有不同的结构形式和配置方式，一般分为在激光通道旁设置单个或多个喷出孔两种形式。但是，在实际运用中发现，无论上述哪种形式，气孔缝隙中容易串入周边环境的空气，导致激光熔池内的氮气纯度不足，生成的氮化层硬度和耐磨性等性能不满足要求，影响激光氮化处理的质量。

解决以上问题成为当务之急。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种用于激光氮化处理的氮气喷嘴及气嘴总成。

其技术方案如下：

一种用于激光氮化处理的氮气喷嘴，其要点在于，包括气嘴基座和气嘴外套，所述气嘴基座包括基座主体以及设置在基座主体前端部的基座内套，该气嘴基座中具有沿前后方向贯穿基座主体和基座内套的气嘴激光通道，所述气嘴外套外套在基座内套上，该气嘴外套与基座内套之间形成至少一个氮气出气通道，所述基座主体上设置有至少一个用于向对应氮气出气通道输送氮气的氮气进气通道，各个氮气进气通道的出气口分别与对应氮气出气通道的进气口连通，所述气嘴外套前端部的内壁与基座内套前端部的外壁之间形成圆环形的氮气喷出孔，该氮气喷出孔环绕在气嘴激光通道出口的周围，并与各个氮气出气通道的出气口连通。

采用以上结构，氮气喷出孔呈圆环结构，能够喷出环幕般的氮气，不再存在传统单孔或多孔结构的气孔缝隙，使周边环境的空气难以串入，保证了金属表面激光熔池内以及周边金属表面氮气的高浓度和高压力，以维持氮气在金属表面激光熔池内以及周边金属表面的稳定性，从而能够稳定地生成性能优良的氮化层(硬度高、稳定性高、耐温性好、耐腐蚀性好)，确保了激光加工的质量。

作为优选：所述氮气出气通道为一个，且或为锥筒形结构，或为圆筒形结构，该氮气出气通道环绕在气嘴激光通道的周围。采用以上结构，进一步保证氮气喷出孔能够稳定地喷出环幕般的氮气，避免空气串入，确保激光加工质量。

作为优选：所述氮气出气通道为前小后大的锥筒形结构。采用以上结构，使喷出的氮气更为集中，能够有效排出金属表面激光熔池内的空气，保证金属表面激光熔池内氮气的高纯度。

作为优选：所述氮气出气通道靠近氮气喷出孔的部分为缩颈加压段，该缩颈加压段的间隙宽度朝着靠近氮气喷出孔的方向逐渐减小。采用以上结构，起到汇聚和增压的效果，进一步保证金属表面激光熔池内氮气的高纯度。

作为优选：所述基座主体上设置有若干与对应氮气进气通道进气口接通的气管接头，各个气管接头分别通过气管与气源连通。采用以上结构，简单可靠，易于与气源连接。