【技术实现步骤摘要】
一种大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置
本专利技术属于高功率半导体激光器激光表面改性
，更具体地，涉及一种大型长筒型工件内壁的半导体激光表面处理装置，采用望远镜扩束系统，适用于大型长筒工件内壁表面处理，工件长度可达10m及以上，是一种大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置。
技术介绍
大型钢管工件在石油管道、海洋装备、排水、天然气输气、采矿、隧道掘进等各大工业领域中占据重要地位。与工件的外壁相比，大型钢管由于其管内所运输物质的化学腐蚀与物理冲蚀，内壁的磨损往往更为严重，直接导致了工件的使用寿命大大缩短。激光表面处理提高工件耐腐蚀性与耐磨性，使用寿命。但是由于大型钢管的形状与重量等条件限制，如何对大型钢管的内壁进行表面处理仍是一大难题。目前针对大型钢管内壁的表面处理技术主要如下：热喷涂技术：热喷涂是通过对喷涂材料经过高温照射基体结合形成熔覆层，具有高硬度耐磨特性。但是随着时间的推移，当涂层磨损以后，偏磨现象依然存在，同时喷涂涂设备难以进入较小的长筒内壁。渗氮技术：有些工件利用渗氮在Ni基合金涂层表面原位合成氮化物固体润滑膜层，是解决Ni基合金涂层自...
【技术保护点】
1.一种大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，包括激光产生组件、激光扩束器(5)和激光加工梁式中心转轴(13)，其中，所述激光加工梁式中心转轴(13)使用时置于待加工管件(12)内，该激光加工梁式中心转轴(13)能够绕其中心轴线旋转，其中心轴线与所述待加工管件(12)的中心轴线两者重合；所述激光加工梁式中心转轴(13)具有轴中导光通道，该轴中导光通道与所述激光加工梁式中心转轴(13)的中心轴线相重合；所述激光产生组件用于产生激光，该激光经过所述激光扩束器(5)整形后由所述轴中导光通道传输；在所述激光加工梁式中心转轴(13)内还设置有平移机架(14)，该平移...
【技术特征摘要】
1.一种大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，包括激光产生组件、激光扩束器(5)和激光加工梁式中心转轴(13)，其中，所述激光加工梁式中心转轴(13)使用时置于待加工管件(12)内，该激光加工梁式中心转轴(13)能够绕其中心轴线旋转，其中心轴线与所述待加工管件(12)的中心轴线两者重合；所述激光加工梁式中心转轴(13)具有轴中导光通道，该轴中导光通道与所述激光加工梁式中心转轴(13)的中心轴线相重合；所述激光产生组件用于产生激光，该激光经过所述激光扩束器(5)整形后由所述轴中导光通道传输；在所述激光加工梁式中心转轴(13)内还设置有平移机架(14)，该平移机架(14)能够随着所述激光加工梁式中心转轴(13)的转动而转动，该平移机架(14)上设置有聚焦组件，该聚焦组件包括聚焦透镜和激光转折镜，所述聚焦透镜与所述激光转折镜配合作用，用于使所述轴中导光通道内传输的激光束聚焦并投射到所述待加工管件(12)的内壁上；该平移机架(14)用于带动所述聚焦组件在所述激光加工梁式中心转轴(13)内进行平移；所述待加工管件(12)的长度为10米以上。2.如权利要求1所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述激光扩束器(5)包括两个前后排列设置的不同焦距的透镜，其中，位于光路前部的焦距较短，为短焦距透镜；位于光路后部的焦距较短，为长焦距透镜；所述激光产生组件产生的激光先经过该短焦距透镜聚焦，并且聚焦后形成的光斑落在所述长焦距透镜的前焦面上；优选的，所述短焦距透镜的焦距不超过入射高斯光束其瑞利长度的十分之一。3.如权利要求1所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述平移机架(14)包括一根传动丝杆、以及端面按正多边形多个顶点分布的多根并列固定支杆，该平移机架(14)还包括同时套设在这多根固定支杆上的左滑动支撑板和右滑动支撑板，所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板用于在所述传动丝杆的传动下沿着所述固定支杆滑动，所述聚焦组件至少与所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板中的一者相连；此外，这些传动丝杆及固定支杆的两端分别固定于所述激光加工梁式中心转轴(13)两端的轴板上，能够随着所述激光加工梁式中心转轴(13)的转动而转动；此外，所述激光加工梁式中心转轴(13)两端的轴板还分别通过支撑架支撑。4.如权利要求3所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述聚焦组件中的所述聚焦透镜和所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐霞辉，邹翱，彭浩，张旭辉，覃贝伦，杨文龙，陈子康，罗惜照，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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