一种内孔激光熔覆用复合装置制造方法及图纸

技术编号:32957819 阅读:13 留言:0更新日期:2022-04-07 12:59
本实用新型专利技术公开了一种内孔激光熔覆用复合装置,它包括激光熔覆光头、感应加热装置,两者相连接;激光熔覆光头包括激光镜座组件、送粉喷嘴、激光通道、合金粉末通道,激光镜座组件包括准直镜座、反射镜座、保护镜座,准直镜座连接在反射镜座的侧面,保护镜座连接在反射镜座的下面,送粉喷嘴通过螺纹连接在保护镜座的下面;激光通道、合金粉末通道经过激光镜座组件到达送粉喷嘴。本实用新型专利技术对光纤线路、各种管道等进行了保护,使其不受高温环境影响,保证了熔覆质量。同时,它实现了加热时面状热源和点状热源的结合,保证了熔覆质量,提高了熔覆效率;它使得零件内孔里进行熔覆需要占用操作空间小,大大提高了熔覆效率和质量。大大提高了熔覆效率和质量。大大提高了熔覆效率和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种内孔激光熔覆用复合装置


[0001]本技术涉及对内孔进行激光熔覆时使用的复合装置。

技术介绍

[0002]因为随着社会生产的发展,可用资源越来越少,所以产品的再利用已成为各个层面的发展方向。在机械产业中,很多零件在使用磨损后,可以通过修复使零件恢复尺寸及相应的性能,从而节约资源。
[0003]例如轧机辊端轴套,其内孔在磨损后需要采用激光熔覆的方法对其进行修复。而此类零件熔覆修复时主要存在如下问题:1、现有熔覆时使用的光头的粉末管道、保护气管道等都在光头外部,受环境影响大,特别是熔覆时高温使管道软化损坏,影响激光熔覆;2、激光熔覆时的激光光斑为点热源输入,如果其功率小则零件难以熔化导致熔覆加工效率低,但是其功率大又会使零件熔覆层缺陷的概率增大;3、由于受到内孔直径的限制,如果同时分别设置加热装置、光头,内孔里没有足够的空间用于熔覆;如果分开设置则降低了熔覆效率和质量。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的问题是提供一种内孔激光熔覆用复合装置,它对光纤线路、各种管道等进行了保护,使其不受高温环境影响,保证了熔覆质量。同时,它实现了加热时面状热源和点状热源的结合,保证了熔覆质量,提高了熔覆效率;它使得零件内孔里进行熔覆需要占用操作空间小,大大提高了熔覆效率和质量。另外,本技术内孔激光熔覆用复合装置使用寿命较长。
[0005]本技术一种内孔激光熔覆用复合装置,它包括激光熔覆光头、感应加热装置,两者相连接;激光熔覆光头包括激光镜座组件、送粉喷嘴、激光通道、合金粉末通道,激光镜座组件包括准直镜座、反射镜座、保护镜座,准直镜座连接在反射镜座的侧面,保护镜座连接在反射镜座的下面,送粉喷嘴通过螺纹连接在保护镜座的下面;激光通道、合金粉末通道经过激光镜座组件到达送粉喷嘴。
[0006]进一步地,激光通道包括激光光纤、准直镜、聚焦反射镜、全透保护镜;反射镜座内设置有倒置的L型反射腔、一端水平开口在激光束输入窗口,另一端竖直开口在反射镜座的下面,反射镜基座位于反射腔的折角处,反射镜基座上安装45
°
的聚焦反射镜;准直镜设置在准直镜座内的直腔内,直腔一端开口与激光束输入窗口连通、另一端开口与激光光纤连通,激光光纤与固定在准直镜座侧面上的光纤连接接头连接;全透保护镜设置在保护镜座内,且位于反射腔竖直开口的下面。
[0007]进一步地,合金粉末通道包括准直镜座上的水平通道、反射镜座上的竖直通道;水平通道包括合金粉末输入端、合金粉末反光镜座端;竖直通道包括合金粉末输入端、合金粉末分流环槽、三处合金粉末入口端。
[0008]进一步地,内孔激光熔覆用复合装置还包括光头保护气通道;光头保护气通路包
括准直镜座上的水平通道、反射镜座上的竖直通道;水平通道包括保护气输入端、保护气反射镜座端;竖直通道包括保护气输入端、保护气体输出端。
[0009]进一步地,内孔激光熔覆用复合装置还包括光头循环冷却水通道;光头循环冷却水通道包括准直镜座上的水平进水通道、水平出水通道,反射镜座上的进水通道、出水通道;水平进水通道包括冷却水输入端、冷却水输入反光镜座端,水平出水通道包括冷却水反光镜座输出端、冷却水输出端;反射镜座上的进水通道包括反射镜座冷却水输入端、反射镜冷却水输入端、冷却水输出端、送粉喷嘴冷却水输入端,出水通道包括送粉喷嘴冷却水输出端、反射镜座冷却水输出端。
[0010]进一步地,感应加热装置连接在准直镜座的下面,它包括转接板、带水冷的感应线圈导线、红外温度探测仪、中空水冷铜管、感应加热线圈;转接板为L 型,其横板上设置螺栓连接孔,其竖板中空;中空水冷铜管为U型,其上部开口与转接板竖板的下平面连通并使用陶瓷环间隔绝缘;感应加热线圈与中空水冷铜管的下段连接;两根感应线圈导线左右设置,其穿过转接板横板上的光孔后与转接板竖板上的螺纹孔连接;红外温度探测仪连接在转接板横板的下平面上,与转接板成45
°
,探测方向指向感应加热线圈中部的区域;感应加热线圈位于送粉喷嘴的正下方。
[0011]进一步地,感应加热装置还包括软铁导磁体、绝缘隔热陶瓷片;感应加热线圈为矩形,感应加热线圈的三条边上包裹软铁导磁体,朝向激光熔覆光头的一条边上覆盖绝缘隔热陶瓷片。
[0012]进一步地,软铁导磁体使用粉末冶金铁氧体;感应加热线圈为铜管,铜管的截面为矩形。
[0013]进一步地,内孔激光熔覆用复合装置还包括设置在准直镜座上的感应线圈导线通道,感应线圈导线通道包括感应线圈导线输入端、感应线圈导线加热头端、感应线圈导线加热头端、感应线圈导线输出端。
[0014]进一步地,内孔激光熔覆用复合装置还包括支撑杆,支撑杆一端连接在准直镜座的侧面,另一端设置有支撑杆转接基座;支撑杆为双层结构,其内层包覆激光光纤,内外层之间设置感应线圈导线、光头冷却水管路、光头保护气管线、合金粉末通道,端面使用预制密封环配合O型圈实现密封。
[0015]本技术内孔激光熔覆用复合装置的优点是:一、激光、合金粉末、光头保护气、冷却水等均通过激光镜座组件到达送粉喷嘴,加之支撑杆的双层结构,使其不受高温环境影响,使复合装置工作稳定、保证了熔覆质量;二、感应加热装置与激光熔覆光头复合,使在激光熔覆时输入热源为点状输入与面状输入相结合,因此激光的输入功率需求减小、热源集中、熔覆层与基体结合力强,提高熔覆层质量,零件修复效果好;同时使得零件内孔里进行熔覆的操作占用空间减小,大大提高了熔覆效率、质量和可达性;三、矩形线圈加之软铁导磁体的设置,实现定向加热零件基材,避免激光熔覆光头的加热升温,延长了激光熔覆光头及整个复合装置的使用寿命。
附图说明
[0016]图1是本技术内孔激光熔覆用复合装置的结构示意图一;
[0017]图2是本技术内孔激光熔覆用复合装置的结构示意图二(去除支撑杆);
[0018]图3是本技术内孔激光熔覆用复合装置的透视图;
[0019]图4是准直镜座与支撑杆连接面的示意图;
[0020]图5是准直镜座的示意图;
[0021]图6是反射镜座、保护镜座、送粉喷嘴三者的示意图一;
[0022]图7是反射镜座、保护镜座、送粉喷嘴三者的示意图二;
[0023]图8是反射镜座、保护镜座、送粉喷嘴三者的示意图三;
[0024]图9是反射镜座、保护镜座、送粉喷嘴三者的透视图;
[0025]图10是感应加热装置支撑杆的示意图;
[0026]图11是支撑杆的示意图。
具体实施方式
[0027]下面参考示例实施方式对本技术技术方案作详细说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。
[0028]实施例1
[0029]从图1、图2、图3、图6、图7、图8、图9可知,本技术一种内孔激光熔覆用复合装置,它包括激光熔覆光头、感应加热装置6,两者相连接;激光熔覆光头包括激光镜座组件、送粉喷嘴5、激光通道、合金粉末通道,激光镜本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内孔激光熔覆用复合装置,其特征是:它包括激光熔覆光头、感应加热装置(6),两者相连接;激光熔覆光头包括激光镜座组件、送粉喷嘴(5)、激光通道、合金粉末通道,激光镜座组件包括准直镜座(3)、反射镜座(4)、保护镜座(4

3),准直镜座(3)连接在反射镜座(4)的侧面,保护镜座(4

3)连接在反射镜座(4)的下面,送粉喷嘴(5)通过螺纹连接在保护镜座(4

3)的下面;激光通道、合金粉末通道经过激光镜座组件到达送粉喷嘴(5)。2.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆用复合装置,其特征是:激光通道包括激光光纤(1)、准直镜(3

13)、聚焦反射镜(4

15)、全透保护镜(4

16);反射镜座(4)内设置有倒置的L型反射腔、一端水平开口在激光束输入窗口(4

1),另一端竖直开口在反射镜座(4)的下面,反射镜基座(4

2)位于反射腔的折角处,反射镜基座上安装45
°
的聚焦反射镜(4

15);准直镜(3

13)设置在准直镜座(3)内的直腔内,直腔一端开口与激光束输入窗口(4

1)连通、另一端开口与激光光纤(1)连通,激光光纤(1)与固定在准直镜座(3)侧面上的光纤连接接头(2)连接;全透保护镜(4

16)设置在保护镜座(4

3)内,且位于反射腔竖直开口的下面。3.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆用复合装置,其特征是:合金粉末通道包括准直镜座(3)上的水平通道、反射镜座(4)上的竖直通道;水平通道包括合金粉末输入端(3

4)、合金粉末反光镜座端(3

10);竖直通道包括合金粉末输入端(4

11)、合金粉末分流环槽(4

12)、三处合金粉末入口端(4

14)。4.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆用复合装置,其特征是:内孔激光熔覆用复合装置还包括光头保护气通道;光头保护气通路包括准直镜座(3)上的水平通道、反射镜座(4)上的竖直通道;水平通道包括保护气输入端(3

3)、保护气反射镜座端(3

9);竖直通道包括保护气输入端(4

10)、保护气体输出端(4

13)。5.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆用复合装置,其特征是:内孔激光熔覆用复合装置还包括光头循环冷却水通道;光头循环冷却水通道包括准直镜座(3)上的水平进水通道、水平出水通道,反射镜座(4)上的进水通道、出水通道;水平进水通道包括冷却水输入端(3

5)、冷却水输入反光镜座端(3

11),水平出水通道包括冷却水反光镜座输出端(3

12)、冷却水输出端(3

6);反射镜座(4)上的进水通道包括反射镜座冷却水输入端(4

4)、反射镜冷却水输入端(4

5)、冷却水输出端(4

【专利技术属性】
技术研发人员:于斌董振启王星娄家佳谭李雯吴松陈相君陈洛徐诚龙国竹节
申请(专利权)人:泰尔安徽工业科技服务有限公司
类型:新型
国别省市:

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