本实用新型专利技术提出一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，包括喷嘴主体结构件、粉末加热模块和自动控温系统；粉末加热模块安装于喷嘴主体结构件内，自动控温系统连接于粉末加热模块，粉末加热模块用于输送和加热激光熔覆粉末；喷嘴主体结构件外接激光熔覆头，来自激光熔覆头的激光束穿过喷嘴主体结构件并与粉末加热模块输送的经加热的激光熔覆粉末共同汇聚于待熔覆工件表面。本实用新型专利技术通过创新设置的基于电磁感应的多束加热结构，对粉末汇入激光束焦点区域之前进行预加热，首创的在传统粉末类激光熔覆技术的基础上实现了基于提高金属粉末初始温度的超高速激光熔覆感应多束加热技术，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。熔覆效率低的难题。熔覆效率低的难题。
【技术实现步骤摘要】
一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置
[0001]本技术属于先进制造
，具体涉及用于激光熔覆中的电磁感应多束加热喷嘴装置，更具体涉及一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置。
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用途。
[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可用于激光熔覆中的电磁感应加热喷嘴装置，具体涉及一种用于超高速激光熔覆中的电磁感应多束加热喷嘴装置，通过创新设置的基于电磁感应的多束加热结构，对粉末汇入激光束焦点区域之前进行预加热，首创的在传统粉末类激光熔覆技术的基础上实现了基于提高金属粉末初始温度的超高速激光熔覆感应多束加热技术，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创新结构技术方案如下：
[0007]一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，包括：喷嘴主体结构件1、粉末加热模块2和自动控温系统8；所述粉末加热模块2安装于所述喷嘴主体结构件1内，所述自动控温系统8连接于所述粉末加热模块2，所述粉末加热模块2用于输送和加热激光熔覆粉末。
[0008]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述粉末加热模块2沿所述喷嘴主体结构件1的周向安装有多个，形成多束加热结构，每个粉末加热模块2均连接于所述自动控温系统8，所述自动控温系统8独立控制每个粉末加热模块2的加热温度，每个粉末加热模块2独立输送激光熔覆粉末并基于电磁感应对所输送的激光熔覆粉末进行加热。
[0009]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述喷嘴主体结构件1上形成有锥形通光孔15和粉末加热模块固定孔12，所述锥形通光孔15具有内径由上到下平滑缩小的截顶圆锥通孔结构，所述粉末加热模块固定孔12围绕所述锥形通光孔15的外周均匀开设有多个，所述锥形通光孔15作为激光束的传输通道，所述粉末加
热模块固定孔12作为所述粉末加热模块2的安装孔，每个粉末加热模块固定孔12内安装有一个粉末加热模块2。
[0010]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述喷嘴主体结构件1上还形成有第一柱形通光孔和第二柱形通光孔16，所述第一柱形通光孔和第二柱形通光孔16均具有圆柱内壁面，所述第一柱形通光孔与所述锥形通光孔15的顶端平滑连接，且所述第一柱形通光孔的直径等于所述锥形通光孔15的顶端开口直径，所述第二柱形通光孔与所述锥形通光孔15的底端平滑连接，且所述第二柱形通光孔的直径等于所述锥形通光孔15的底端开口直径。
[0011]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述喷嘴主体结构件1上还形成有激光熔覆头连接座10，所述激光熔覆头连接座10用于将所述电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置连接于激光熔覆头，所述第一柱形通光孔开设于所述激光熔覆头连接座10的内部。
[0012]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述粉末加热模块固定孔12为顶端开口、底端封闭的圆柱形孔，所述喷嘴主体结构件1在每个粉末加热模块固定孔12的封闭端形成有一个喷嘴粉末流道14，所述喷嘴粉末流道14连通于所述粉末加热模块固定孔12，且所述喷嘴粉末流道14和粉末加热模块固定孔12均具有圆柱内壁面，所述喷嘴粉末流道14的中心轴线和所述粉末加热模块固定孔12的中心轴线共线，且两者的中心轴线与所述锥形通光孔的中心轴线经延长后汇聚于同一点；所述喷嘴粉末流道14的内径小于所述粉末加热模块固定孔12的内径。
[0013]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述粉末加热模块固定孔12的中心轴线的延长线与所述锥形通光孔的中心轴线的延长线汇聚于穿过所述锥形通光孔的激光束的焦点处或者激光束焦点正上方1～2mm处；所述粉末加热模块固定孔12的中心轴线与所述锥形通光孔的中心轴线之间的夹角处于10-45
°
之间。
[0014]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述喷嘴主体结构件1在每个粉末加热模块固定孔12的外侧对应形成有一个热电偶固定孔13，所述热电偶固定孔13为顶端开口、底端封闭的圆柱形孔，所述热电偶固定孔13的中心轴线平行于所对应的粉末加热模块固定孔12的中心轴线。
[0015]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述粉末加热模块2包括粉末加热主体结构件21和感应加热线圈4，所述粉末加热主体结构件21整体具有柱形中空哑铃状结构，所述粉末加热主体结构件21的顶端设有插头螺纹孔9，所述粉末加热主体结构件21的内部开设有加热粉末流道5，所述加热粉末流道5具有圆柱内壁面，且所述加热粉末流道5的顶端与插头螺纹孔9连通，所述加热粉末流道5的底端与所述喷嘴粉末流道14连通，且所述加热粉末流道5的中心轴线与所述喷嘴粉末流道14的中心轴线共线，所述加热粉末流道5的内径等于所述喷嘴粉末流道14的内径，当所述粉末加热模块2插入粉末加热模块固定孔12内后，粉末加热模块2的加热粉末流道5与粉末加热模块固定孔12底端的喷嘴粉末流道14同轴正对连通；所述感应加热线圈4缠绕于所述粉末加热主体结构件21的哑铃状外壁上，并自粉末加热主体结构件21的顶端引出接线端子。
[0016]进一步的根据本技术所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其中所述自动控温系统包括热电偶3、热电偶补偿导线7、感应加热线圈控制线6、温度自动控制柜和
电源，所述电源连接于所述温度自动控制柜，所述热电偶3插入所述热电偶固定孔13内，所述热电偶补偿导线7的一端连接于所述热电偶，所述热电偶补偿导线7的另一端连接于所述温度自动控制柜，所述感应加热线圈控制线6的一端连接于所述感应加热线圈4的接线端子，所述感应加热线圈控制线6的另一端连接于所述温度自动控制柜。
[0017]本技术所述的技术方案能够达到的技术效果：
[0018]1）、本技术通过创新设置的基于电磁感应的多束加热结构，对粉末汇入激光束焦点区域之前进行预加热，首创的在传统粉末类激光熔覆技本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，包括：喷嘴主体结构件（1）、粉末加热模块（2）和自动控温系统（8）；所述粉末加热模块（2）安装于所述喷嘴主体结构件（1）内，所述自动控温系统（8）连接于所述粉末加热模块（2），所述粉末加热模块（2）用于输送和加热激光熔覆粉末。2.根据权利要求1所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述粉末加热模块（2）沿所述喷嘴主体结构件（1）的周向安装有多个，形成多束加热结构，每个粉末加热模块（2）均连接于所述自动控温系统（8），所述自动控温系统（8）独立控制每个粉末加热模块（2）的加热温度，每个粉末加热模块（2）独立输送激光熔覆粉末并基于电磁感应对所输送的激光熔覆粉末进行加热。3.根据权利要求1或2所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴主体结构件（1）上形成有锥形通光孔（15）和粉末加热模块固定孔（12），所述锥形通光孔（15）具有内径由上到下平滑缩小的截顶圆锥通孔结构，所述粉末加热模块固定孔（12）围绕所述锥形通光孔（15）的外周均匀开设有多个，所述锥形通光孔（15）作为激光束的传输通道，所述粉末加热模块固定孔（12）作为所述粉末加热模块（2）的安装孔，每个粉末加热模块固定孔（12）内安装有一个粉末加热模块（2）。4.根据权利要求3所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴主体结构件（1）上还形成有第一柱形通光孔和第二柱形通光孔（16），所述第一柱形通光孔和第二柱形通光孔（16）均具有圆柱内壁面，所述第一柱形通光孔与所述锥形通光孔（15）的顶端平滑连接，且所述第一柱形通光孔的直径等于所述锥形通光孔（15）的顶端开口直径，所述第二柱形通光孔与所述锥形通光孔（15）的底端平滑连接，且所述第二柱形通光孔的直径等于所述锥形通光孔（15）的底端开口直径。5.根据权利要求4所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴主体结构件（1）上还形成有激光熔覆头连接座（10），所述激光熔覆头连接座（10）用于将所述电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置连接于激光熔覆头，所述第一柱形通光孔开设于所述激光熔覆头连接座（10）的内部。6.根据权利要求3所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置，其特征在于，所述粉末加热模块固定孔（12）为顶端开口、底端封闭的圆柱形孔，所述喷嘴主体结构件（1）在每个粉末加热模块固定孔（12）的封闭端形成有一个喷嘴粉末流道（14），所述喷嘴粉末流道（14）连通于所述粉末加热模块固定孔（12），且所述喷嘴粉末流道（14）和粉末加热模块固定孔（12）均具有圆柱内壁面，所述喷嘴粉末流道（14）的中心轴线和所述粉末加热模块固...
【专利技术属性】
技术研发人员：白鹏飞，苏成明，李建勋，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。