The utility model discloses a variable spot laser cladding device, including adjustable spot mirror group and variable powder spot laser nozzle; the adjustable beam lens group comprises an adaptive mirror and focusing mirror; the adaptive mirror can continuously change the curvature of the surface can change the output light spot size, adjustable the nozzle is used for powder spot laser spot size with the adaptive mirror output of the powder delivery to the output pipe with different radius, so as to realize adjustable spot cladding; the utility model is the spot laser cladding device has the advantages of simple structure, convenient operation, wide range of spot, the adjustment of high precision, fast response. Can output different size powder powder spot, high coupling efficiency, reduce waste powder, can be used for a variety of laser cladding processing.
【技术实现步骤摘要】
一种变斑激光熔覆装置
本技术属于激光熔覆工艺与设备
,更具体地,涉及一种变斑激光熔覆装置。
技术介绍
激光熔覆成型技术综合了激光熔覆技术与快速成型技术的优点,将激光束聚焦光斑照射在工件表面,将熔覆材料以粉斑形式输送至光斑内,以实现熔覆过程。在这种动态加工过程中,实现熔覆材料粉斑与激光聚焦光斑的精确耦合是降低加工成本的关键,而适时改变激光聚焦光斑大小是提高熔覆效率的重要手段。现有的光斑激光熔覆成型系统在熔覆过程中不改变光斑大小,采用的是区域多道搭接堆积成型方案,该方法在熔道搭接处存在着搭接缺陷,主要包括:搭接率不合理影响成型表面精度、熔覆层冷却不均匀导致熔覆层开裂、扫描路径规划不合理导致效率低下、内部热应力分布不均直接影响熔覆层的微观组织及力学性能。相比较以上的等光斑熔覆方式,近年来,国内外出现了一种变光斑激光熔覆成型系统,采用移动准直镜变焦方式实现变斑,需要电机控制镜片移动,光斑变化范围较小,操作难度大,调节精度低,响应时间长,对于复杂不规则不等厚壁构件的一次性成型无法实现高质量、高精度的激光熔覆;另外该方法采用透镜式准直,不方便加载水冷系统,并且激光变斑范围无法固定在一个平面,不利于光粉耦合。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本技术提供了一种变斑激光熔覆装置,其目的在于解决现有的移动准直镜变斑方式需要附加电机控制、光斑变化范围小的问题。为实现上述目的,按照本技术的一个方面,提供了一种变斑激光熔覆装置,包括可调变光斑镜组和可调变粉斑激光喷头;其中,可调变光斑镜组包括自适应反射镜和聚焦镜,其自适应反射镜的表面曲率半径可连续变化;在对入射平行光束 ...
【技术保护点】
一种变斑激光熔覆装置,其特征在于,包括可调变光斑镜组和可调变粉斑激光喷头;所述可调变光斑镜组输出的光斑平面与可调变粉斑激光喷头输出的粉斑平面均固定在可调变粉斑激光喷头下方的工作面内,且粉末只在工作面上进入光斑与光斑耦合;所述可调变光斑镜组包括自适应反射镜和聚焦镜,所述聚焦镜设于自适应反射镜的出射光方向上;所述自适应反射镜的表面曲率半径可连续变化。
【技术特征摘要】
1.一种变斑激光熔覆装置,其特征在于,包括可调变光斑镜组和可调变粉斑激光喷头;所述可调变光斑镜组输出的光斑平面与可调变粉斑激光喷头输出的粉斑平面均固定在可调变粉斑激光喷头下方的工作面内,且粉末只在工作面上进入光斑与光斑耦合;所述可调变光斑镜组包括自适应反射镜和聚焦镜,所述聚焦镜设于自适应反射镜的出射光方向上;所述自适应反射镜的表面曲率半径可连续变化。2.如权利要求1所述的变斑激光熔覆装置,其特征在于,所述自适应反射镜具有气动式可调节能力,包括空气腔和覆盖在空气腔上的反射镜面;通过改变所述空气腔的气压值使所述自适应反射镜表面曲率半径连续变化。3.如权利要求2所述的变斑激光熔覆装置,其特征在于,所述自适应反射镜为水冷自适应反射镜,包括第一水冷装置、第二水冷装置、反射镜面和空气腔;所述第一水冷装置和第二水冷...
【专利技术属性】
技术研发人员:许介铭,秦应雄,丁靓,潘新宇,彭浩,唐霞辉,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:新型
国别省市:湖北,42
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