本实用新型专利技术提出一种电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置及激光熔覆装置，喷嘴装置包括连接件、感应线圈固定件、陶瓷内环、感应加热线圈、感应加热电源、热电偶和热电偶电源；感应加热线圈安装于感应线圈固定件内，并连接于感应加热电源；陶瓷内环设置于感应线圈固定件的内部，在陶瓷内环和感应线圈固定件之间形成粉末流道，陶瓷内环上形成有热电偶安装孔，热电偶安装于热电偶安装孔内，并连接于热电偶电源；连接件连接于陶瓷内环和感应线圈固定件，连接件上形成有连通粉末流道的粉末入口通道，连接件和陶瓷内环的中央开设有激光束通道。本实用新型专利技术实现了在粉末汇入激光束焦点区域之前对激光熔覆粉末进行预加热，提高了激光熔覆效率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
一种电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置及激光熔覆装置
[0001]本技术属于先进制造
，涉及一种电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置及激光熔覆装置。
技术介绍
[0002]粉末激光熔覆技术作为一种高精度、高性能、小热影响区、低稀释率以及自动化程度高等特点的先进制造技术，被广泛应用于金属零部件表面性能的强化或改性、表面修复以及金属增材制造等领域。
[0003]现有的粉末激光熔覆技术使用金属粉末和激光束作为熔覆材料和热源，通过激光束熔化粉末和基材形成熔池，并同时按预定路线同步扫描，使熔池与基材做相对运动，从而形成满足特殊要求的熔覆层。其中金属粉末在汇入激光束焦点之前为常温状态，粉末与基材的熔化和熔池搅拌热源为纯激光热源。在这种激光熔覆系统中，若要提高激光熔覆效率，只能增加激光功率，而激光功率的增加虽然使熔覆效率得到提升，但也同时带来了熔覆过程热输入增加，从而导致稀释率增大、合金元素烧损等问题。
[0004]因此如何解决现有粉末类激光熔覆技术面临的效率低下的难题，是当前粉末类激光熔覆技术发展亟需解决的关键问题。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置及激光熔覆装置，通过创新布置激光熔覆喷嘴装置结构，实现了在粉末汇入激光束焦点区域之前对激光熔覆粉末进行预加热，提高了激光熔覆效率，属于一种全新的粉末类激光熔覆方案，解决了目前粉末类激光熔覆技术存在的熔覆效率低的难题。
[0006]本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0007]一种电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，包括：连接件1、感应线圈固定件2、陶瓷内环3、感应加热线圈4、感应加热电源5、热电偶7和热电偶电源10；所述感应加热线圈4安装于所述感应线圈固定件2内，并连接于所述感应加热电源5；所述陶瓷内环3设置于所述感应线圈固定件2的内部，在所述陶瓷内环3和感应线圈固定件2之间形成粉末流道6，所述陶瓷内环3上形成有热电偶安装孔32，所述热电偶7安装于所述热电偶安装孔32内，并连接于所述热电偶电源10；所述连接件1连接于所述陶瓷内环3和感应线圈固定件2，并将所述陶瓷内环3限制于所述感应线圈固定件2的内部，所述连接件1上形成有连通所述粉末流道6的粉末入口通道12，所述连接件1和陶瓷内环3的中央开设有激光束通道。
[0008]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述粉末流道具有上部呈圆柱状、下部呈圆锥状的环形间隙通道结构，且在圆柱状环形间隙通道结构的顶部形成有粉末缓冲腔，所述粉末入口通道12连通于所述粉末缓冲腔；所述连接件1外接激光熔覆头，来自激光熔覆头的激光束穿过所述激光束通道，并与所述粉末流道输送的经感应加热线圈4基于电磁感应预加热的激光熔覆粉末共同汇聚于待熔覆工件表面。
[0009]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述感应线圈固定件2包括固定件内本体23和固定件外本体22，所述固定件内本体23和固定件外本体22之间形成顶部开口底部封闭的感应线圈环形安装腔，所述感应加热线圈4以环形缠绕方式安装于所述感应线圈环形安装腔内，并自感应线圈环形安装腔的顶部开口引出线圈接线端子；所述固定件内本体23的内部形成有通透的内环安装腔，所述陶瓷内环3安装于所述内环安装腔内，且在所述固定件内本体23的内壁面与所述陶瓷内环的外壁面之间配合形成所述粉末流道6。
[0010]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述感应线圈环形安装腔的上部具有圆柱形、下部具有圆锥形，且所述感应线圈环形安装腔的圆柱形部分的宽度比圆锥形部分的宽度宽预定尺寸；所述内环安装腔的上部具有圆柱形、下部具有圆锥形，所述陶瓷内环3的外壁面上部呈圆柱形、下部呈圆锥形，所述粉末流道具有上部呈圆柱形、下部呈圆锥形的环形间隙通道结构；所述圆锥形和圆柱形的中心轴线共线，且在中心轴线截面上，圆锥形母线相对于圆柱形母线向中心轴线方向倾斜10~30
°
。
[0011]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述陶瓷内环3的内环内壁面35围成圆锥激光通道，所述陶瓷内环3的内环外壁面34具有上部圆柱形、下部圆锥形结构，所述热电偶安装孔32为形成于陶瓷内环3上的平行于其内环内壁面的非通透孔；所述陶瓷内环3的内环外壁面的圆柱形部分上形成有粉末缓冲槽33，所述粉末缓冲槽33与所述固定件内本体23的内壁面形成粉末缓冲腔。
[0012]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述连接件1的中央开设有圆柱形的连接件通光孔13，所述连接件通光孔13与所述陶瓷内环3的圆锥激光通道共同形成激光束通道；所述连接件1上形成有若干螺栓连接孔14、若干粉末入口通道12、一个感应加热电源线过线孔18和一个热电偶过线孔16，所述螺栓连接孔14用于所述连接件1和感应线圈固定件2之间的螺栓连接，所述粉末入口通道12连通于所述粉末流道，所述感应加热电源线过线孔连通于所述感应线圈环形安装腔，所述热电偶过线孔16连通于所述热电偶安装孔32；所述连接件的顶面边缘形成有熔覆头连接凸缘，所述熔覆头连接凸缘上形成有熔覆头连接螺纹，用于将所述连接件连接于激光熔覆头，所述连接件的连接件通光孔13的外周形成有内环连接座，所述内环连接座上形成有用于螺纹连接陶瓷内环的内环连接螺纹。
[0013]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述连接件具有中空圆环结构，若干粉末入口通道12沿连接件的圆周方向均匀分布，每个粉末入口通道12沿连接件的径向开设，其粉末入口端开设于连接件的圆周外壁面，粉末出口端正对粉末流道，所述感应加热电源线过线孔沿连接件的径向开设，其过线孔入口端开设于连接件的圆周外壁面，过线孔出口端正对感应线圈环形安装腔，所述热电偶过线孔16沿连接件的径向开设，其过线孔入口端开设于连接件的圆周外壁面，过线孔出口端正对热电偶安装孔。
[0014]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中还包括有感应加热电源线8和热电偶补偿导线9，所述感应加热电源线8的一端连接于感应加热电源5，另一端穿过所述感应加热电源线过线孔后连接于感应加热线圈4的线圈接线端子，所述热电偶补偿导线9的一端连接于所述热电偶电源10，另一端穿过所述热电偶过线孔16
后连接于所述热电偶7。
[0015]进一步的根据本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其中还包括若干连接螺栓，所述感应线圈固定件2的固定件外本体22的顶面开设有若干固定螺栓孔21，所述固定螺栓孔21与连接件1上的螺栓连接孔14正对，通过所述连接螺栓穿过所述螺栓连接孔14后拧紧于所述固定螺栓孔21内而将所述连接件固定连接于所述感应线圈固定件2。
[0016]一种激光熔覆装置，包括激光熔覆头和本技术所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，所述激光熔覆头连接于所述电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置中的连接件上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，包括：连接件（1）、感应线圈固定件（2）、陶瓷内环（3）、感应加热线圈（4）、感应加热电源（5）、热电偶（7）和热电偶电源（10）；所述感应加热线圈（4）安装于所述感应线圈固定件（2）内，并连接于所述感应加热电源（5）；所述陶瓷内环（3）设置于所述感应线圈固定件（2）的内部，在所述陶瓷内环（3）和感应线圈固定件（2）之间形成粉末流道（6），所述陶瓷内环（3）上形成有热电偶安装孔（32），所述热电偶（7）安装于所述热电偶安装孔（32）内，并连接于所述热电偶电源（10）；所述连接件（1）连接于所述陶瓷内环（3）和感应线圈固定件（2），并将所述陶瓷内环（3）限制于所述感应线圈固定件（2）的内部，所述连接件（1）上形成有连通所述粉末流道（6）的粉末入口通道（12），所述连接件（1）和陶瓷内环（3）的中央开设有激光束通道。2.根据权利要求1所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述粉末流道具有上部呈圆柱状、下部呈圆锥状的环形间隙通道结构，且在圆柱状环形间隙通道结构的顶部形成有粉末缓冲腔，所述粉末入口通道（12）连通于所述粉末缓冲腔；所述连接件（1）外接激光熔覆头，来自激光熔覆头的激光束穿过所述激光束通道，并与所述粉末流道输送的经感应加热线圈（4）基于电磁感应预加热的激光熔覆粉末共同汇聚于待熔覆工件表面。3.根据权利要求1所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述感应线圈固定件（2）包括固定件内本体（23）和固定件外本体（22），所述固定件内本体（23）和固定件外本体（22）之间形成顶部开口底部封闭的感应线圈环形安装腔，所述感应加热线圈（4）以环形缠绕方式安装于所述感应线圈环形安装腔内，并自感应线圈环形安装腔的顶部开口引出线圈接线端子；所述固定件内本体（23）的内部形成有通透的内环安装腔，所述陶瓷内环（3）安装于所述内环安装腔内，且在所述固定件内本体（23）的内壁面与所述陶瓷内环的外壁面之间配合形成所述粉末流道（6）。4.根据权利要求3所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述感应线圈环形安装腔的上部具有圆柱形、下部具有圆锥形，且所述感应线圈环形安装腔的圆柱形部分的宽度比圆锥形部分的宽度宽预定尺寸；所述内环安装腔的上部具有圆柱形、下部具有圆锥形，所述陶瓷内环（3）的外壁面上部呈圆柱形、下部呈圆锥形，所述粉末流道具有上部呈圆柱形、下部呈圆锥形的环形间隙通道结构；所述圆锥形和圆柱形的中心轴线共线，且在中心轴线截面上，圆锥形母线相对于圆柱形母线向中心轴线方向倾斜10~30
°
。5.根据权利要求3或4所述的电磁感应环形加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述陶瓷内环（3）的内环内壁面（35）围成圆锥激光通道，所述陶瓷内环（3）的内环外壁面（34）具有上部圆柱形、下部圆锥形结构，所述热电偶安装孔（32...
【专利技术属性】
技术研发人员：白鹏飞，李世亮，苏成明，
申请(专利权)人：陕西天元智能再制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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