本实用新型专利技术提供一种复合激光熔覆头以及熔覆装置，该复合激光熔覆头包括：同轴聚焦装置，设置于所述熔覆头内，用于将光纤激光和半导体激光同轴聚焦，以获得同轴聚焦激光；送粉装置，包括送粉口，所述送粉口的中轴线的延长线与所述同轴聚焦激光的光束相交，利用光纤激光和半导体激光形成的复合激光熔覆头，相对于任意一单激光熔覆头，熔覆效率更高、粉末熔化更加均匀、粉末的利用率更高、涂层裂纹和气孔更少且熔覆成型更加美观，具有重要的科学与工程意义。程意义。程意义。
【技术实现步骤摘要】
复合激光熔覆头以及熔覆装置
[0001]本技术涉及激光焊接
，尤其涉及一种复合激光熔覆头以及熔覆装置。
技术介绍
[0002]激光熔覆技术是指通过送粉器快速送粉，经激光辐射，使粉末被熔化并凝固至基体表面上形成涂层的一种新兴的快速成型的技术。该技术可显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热等特性。
[0003]常见的激光熔覆设备主要包括单光束激光器和熔覆头，然而由于粉末融化形成涂层的过程中，涂层的凝固速度较快，因此现有的熔覆头会存在以下问题：粉末熔化不均匀、涂层的气孔率较多、晶粒粗大以及表面不平整，尤其在高速熔覆情况下，涂层经常会产生裂纹。
技术实现思路
[0004]为改善上述问题，本技术提供一种复合激光熔覆头以及熔覆装置，旨在改善现有的熔覆头熔覆效果不佳的问题。
[0005]本技术实施例提供一种复合激光熔覆头，包括：
[0006]同轴聚焦装置，设置于所述熔覆头内，用于将光纤激光和半导体激光同轴聚焦，以获得同轴聚焦激光；以及
[0007]送粉装置，包括送粉口，所述送粉口的中轴线的延长线与所述同轴聚焦激光的光束相交。
[0008]在一些实施例中，所述同轴聚焦装置包括：
[0009]准直器组，包括光纤激光准直器和半导体激光准直器，分别设置于所述光纤激光和半导体激光的出射方向，用于分别获得光纤激光平行光和半导体激光平行光；
[0010]反射器组，包括第一反射器和第二反射器，分别设置于光纤激光平行光和半导体激光平行光的出射方向，其中，所述光纤激光平行光可穿透所述第一反射器沿原出射方向射出，所述半导体激光平行光作为入射光经由所述第二反射器的反射面反射后到达所述第一反射器的反射面后反射出，经由所述第一反射器反射出的半导体激光平行光的光路与经由所述第一反射器射出的光纤激光平行光的光路同轴复合，形成同轴复合激光；以及
[0011]聚焦器，设置于所述同轴复合激光的出射方向，用于形成所述同轴聚焦激光。
[0012]在一些实施例中，所述光纤激光准直器和半导体激光准直器分别为光纤激光准直镜和半导体激光准直镜；所述第一反射镜器和第二反射器分别为第一反射镜和第二反射镜；所述聚焦器为聚焦镜。
[0013]在一些实施例中，所述第一反射镜为45
°
半反射镜，所述45
°
半反射镜的表面设置有增透膜，并具有对波长为1000纳米至1100纳米激光的透过性，以及对波长为800纳米至1000纳米激光的反射性；所述第二反射镜为45
°
全反射镜，所述45
°
全反射镜的表面设置有
反射膜，并具有对波长为800纳米至1100纳米激光的全反射性。
[0014]在一些实施例中，所述送粉装置为旁轴送粉装置或同轴送粉装置，所述送粉口的中轴线沿所述送粉口的出口方向的延长线与所述同轴聚焦激光的光束相交。
[0015]在一些实施例中，所述送粉装置还包括：与所述送粉口连接的送粉通道，以及与所述送粉通道连接的位置调节装置，用于调节所述送粉装置与所述同轴聚焦激光的相对位置。
[0016]在一些实施例中，所述位置调节装置包括至少一上下方向滑块和/或至少一内外方向滑块，所述上下方向滑块用于调节所述送粉通道与所述同轴聚焦激光焦点的垂直方向的距离；所述内外方向滑块用于调节所述送粉通道与所述同轴聚焦激光光束的水平方向的距离。
[0017]本技术还提供一种复合激光熔覆装置，包括：以上任一项实施例所述的复合激光熔覆头，所述复合激光熔覆头与所述光纤激光器和半导体激光器连接；其中，所述光纤激光器用于向所述复合激光熔覆头提供光纤激光，所述半导体激光器用于向所述复合激光熔覆头提供半导体激光。
[0018]在一些实施例中，所述光纤激光器提供的光纤激光的波长为1000纳米至1100纳米，所述半导体激光器提供的半导体激光的波长为800纳米至1000纳米。
[0019]在一些实施例中，所述同轴聚焦激光中的半导体激光的光斑直径为5毫米至50毫米；所述同轴聚焦激光中的光纤激光的光斑直径为2毫米至5毫米。
[0020]有益效果
[0021]本技术提供一种复合激光熔覆头以及熔覆装置，该复合激光熔覆头利用了光纤激光与半导体激光相结合形成的同轴聚焦激光，因光纤激光的功率更高，可以提高熔覆效率，而半导体激光的光斑更大，可以熔化未被所述光纤激光熔化的粉末，此外所述半导体激光还可以起到一个预热缓冷的效果，由此，相对于任意一单激光熔覆头，本技术提供的复合激光熔覆头的熔覆效率更高、粉末熔化更加均匀、粉末的利用率更高、涂层裂纹和气孔更少且熔覆成型更加美观，具有重要的科学与工程意义。
附图说明
[0022]下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0023]图1为本技术实施例提供的复合激光熔覆头的一个实施例结构示意图。
[0024]图2为本技术实施例提供的复合激光熔覆头的另一个实施例结构示意图。
[0025]图3为本技术实施例提供的熔覆装置的一个实施例结构示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1‑
光纤激光输入口；2
‑
半导体激光输入口；3
‑
同轴聚焦装置；31
‑
光纤激光准直镜；32
‑
半导体激光准直镜；33
‑
第一反射镜；34
‑
第二反射镜；35
‑
聚焦镜；4
‑
送粉装置；41
‑
送粉通道；42
‑
送粉口；5
‑
调节装置；51
‑
上下方向滑块；52
‑
内外方向滑块；6
‑
同轴聚焦激光输出口；7
‑
光纤激光器；8
‑
半导体激光器。
具体实施方式
[0028]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合激光熔覆头，其特征在于，包括：同轴聚焦装置，设置于所述熔覆头内，用于将光纤激光和半导体激光同轴聚焦，以获得同轴聚焦激光；以及送粉装置，包括送粉口，所述送粉口的中轴线的延长线与所述同轴聚焦激光的光束相交。2.根据权利要求1所述的复合激光熔覆头，其特征在于，所述同轴聚焦装置包括：准直器组，包括光纤激光准直器和半导体激光准直器，分别设置于所述光纤激光和半导体激光的出射方向，用于分别获得光纤激光平行光和半导体激光平行光；反射器组，包括第一反射器和第二反射器，分别设置于光纤激光平行光和半导体激光平行光的出射方向，其中，所述光纤激光平行光可穿透所述第一反射器沿原出射方向射出，所述半导体激光平行光作为入射光经由所述第二反射器的反射面反射后到达所述第一反射器的反射面后反射出，经由所述第一反射器反射出的半导体激光平行光的光路与经由所述第一反射器射出的光纤激光平行光的光路同轴复合，形成同轴复合激光；以及聚焦器，设置于所述同轴复合激光的出射方向，用于形成所述同轴聚焦激光。3.根据权利要求2所述的复合激光熔覆头，其特征在于，所述光纤激光准直器和半导体激光准直器分别为光纤激光准直镜和半导体激光准直镜；所述第一反射器和第二反射器分别为第一反射镜和第二反射镜；所述聚焦器为聚焦镜。4.根据权利要求3所述的复合激光熔覆头，其特征在于，所述第一反射镜为45
°
半反射镜，所述45
°
半反射镜的表面设置有增透膜，并具有对波长为1000纳米至1100纳米激光的透过性，以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：张衍，高辉，吴泽锋，
申请(专利权)人：武汉锐科光纤激光技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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