一种激光熔覆设备制造技术

本实用新型专利技术公开的一种激光熔覆设备，涉及激光熔覆技术领域，以解决现有的激光熔覆设备管路外置缠绕，造成外包络尺寸较大，难以适应狭窄空间内的运动的技术问题。所述激光熔覆设备包括：激光发生器、光线调节装置、冷却管道以及熔覆喷头；光线调节装置包括壳体以及位于壳体内的准直模块，聚焦模块和反射模块；壳体具有光线入口和光线出口，激光发生器的激光发射口位于光线入口，准直模块、聚焦模块和反射模块依次沿着激光发生器发射的激光光路延伸方向分布，熔覆喷头设在壳体上光线出口的部位；冷却管道至少位于壳体中，用于对聚焦模块和反射模块进行降温。本实用新型专利技术提供的激光熔覆设备用于内孔熔覆或狭窄空间的激光熔覆。备用于内孔熔覆或狭窄空间的激光熔覆。备用于内孔熔覆或狭窄空间的激光熔覆。

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆设备


[0001]本技术涉及激光熔覆
，尤其涉及一种激光熔覆设备。

技术介绍

[0002]激光熔覆是指利用激光能量熔化被添加到基材表面的同种或异种合金材料，待添加合金冷却凝固后在基材表面形成熔覆层，并与基材冶金结合。通过选用合适的合金添加材料与熔覆参数，激光熔覆能够显著改善基材表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性，从而达到表面改性或修复的目的。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有基材稀释率小、熔覆层组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多等特点，因此激光熔覆技术的应用前景十分广阔。现有激光熔覆设备主要适用于工件开放表面的熔覆，熔覆头位于待熔覆表面的上方，熔覆头的尺寸对熔覆工作实施的影响较小。但是当待熔覆面处于半封闭的位置时，规划熔覆路径时会有位置干涉的问题，需要尽可能减小激光头尺寸。
[0003]现有的激光熔覆设备的规格尺寸较大，冷却管道设置在激光熔覆设备外，导致激光熔覆设备的整体尺寸较大，且现有的激光熔覆设备通常只做做外部熔覆，在进行激光熔覆时，难以适应狭窄空间内或长管件内壁的熔覆。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种激光熔覆设备，用于解决现有技术中的激光管路外置缠绕，造成外包络尺寸较大，难以适应狭窄空间内的运动的技术问题。
[0005]第一方面，本技术提供了一种激光熔覆设备，包括激光发生器、光线调节装置、冷却管道以及熔覆喷头。所述光线调节装置包括壳体以及位于所述壳体内的准直模块，聚焦模块和反射模块。所述壳体具有光线入口和光线出口，所述激光发生器的激光发射口位于所述光线入口，所述准直模块、所述聚焦模块和所述反射模块依次沿着所述激光发生器发射的激光光路延伸方向分布，所述熔覆喷头设在所述壳体上所述光线出口的部位；所述冷却管道至少位于所述壳体中，用于对所述聚焦模块和所述反射模块进行降温。
[0006]采用上述技术方案的情况下，激光熔覆设备将准直模块，聚焦模块和反射模块设置在壳体内，壳体中设置有用于冷却的冷却管道。激光器发出的激光依次经过准直模块、聚焦模块和反射模块后从熔覆喷头射出。在激光熔覆过程中，聚焦模块和反射模块产生的热量被设置在壳体中的冷却管道进行吸收。由于将冷却管道设计在壳体中，在保证能对聚焦模块和反射模块进行冷却的同时，节省了空间，减小了激光熔覆设备的整体体积，解决了现有技术中的激光熔覆设备管路外置缠绕，造成外包络尺寸较大，难以适应狭窄空间内的运动的技术问题，达到了减小激光熔覆设备的整体尺寸，避免在狭窄空间作业时产生位置干涉的技术效果。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述冷却管道还位于熔覆喷头内，用于对所述熔覆喷头进行降温。所述冷却管道还包括进水口和出水口，所述进水口位于所述壳体上，所述出水口位于所述熔覆喷头上。将冷却管道设置于熔覆喷头内实现了对熔覆喷头的快速冷却，减
小熔覆喷头的尺寸。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述反射模块为反射镜。所述冷却管道的部分部位位于所述反射镜远离反射面的一侧，所述冷却管道的部分结构为盘管结构。通过在反射模块附近设置盘管结构实现了对反射模块进行冷却，并减小反射模块的尺寸。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述光线调节装置还包括保护镜，所述保护镜位于所述光线出口处，所述冷却管道的部分部位位于所述保护镜的周向。保护镜的设置可以防止熔覆喷头处的金属粉末溅射，实现了对光线调节装置中的准直模块，聚焦模块和反射模块进行保护。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述激光熔覆设备还包括筒体以及固定件，所述熔覆喷头设在所述筒体上，所述固定件将所述筒体固定在所述壳体位于光线出口的部位。采用筒体和固定件安装熔覆喷头的方式便于拆卸熔覆喷头。
[0011]在一些实施例中，所述固定件包括支架、径向固定件以及轴向固定件。所述筒体的外壁具有环绕所述筒体的环形槽，所述支架与所述环形槽间隙配合，所述径向固定件通过所述支架与所述筒体相抵，所述轴向固定件通过所述支架与所述壳体位于光线出口的部位相抵。采用上述的安装方式，实现了对熔覆喷头轴向和径向的调整。
[0012]在一些实施例中，所述径向固定件用于调节所述熔覆喷头出射的光斑和所述熔覆喷头出射的粉斑之间的同轴度。所述轴向固定件用于调节所述熔覆喷头出射的光斑和所述熔覆喷头出射的粉斑之间的离焦值。通过对熔覆喷头的同轴度和离焦值的双向调节，保证了在熔覆作业过程中的粉末利用率及工艺效果。
[0013]在一些实施例中，所述激光熔覆设备还包括可拆卸固定件和喷头安装部，所述可拆卸固定件将所述熔覆喷头安装在所述筒体上。所述喷头安装部将所述筒体固定在所述壳体位于光线出口处。可拆卸固定件的设置，便于拆卸筒体和熔覆喷头。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述激光熔覆设备还包括固定架和气体管道；所述固定架位于所述保护镜和所述熔覆喷头之间，所述气体管道位于所述固定架和所述壳体中。气体管道的设置可进一步防止激光熔覆设备中的粉末物料进入壳体中。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述激光熔覆设备还包括加长杆和安装板；所述加长杆设置于所述准直模块与所述聚焦模块之间，且光线调节装置可旋转设置于所述安装板上。将光线调节装置可旋转设置于安装板上，使得在熔覆作业过程中熔覆喷头可相对安装板转动，以此调节熔覆喷头相对于安装板的旋转角度，以满足多角度熔覆的要求。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1为本技术实施例中提供的一种激光熔覆设备的结构示意图一；
[0018]图2为本技术实施例中提供的一种激光熔覆设备的剖面结构示意图一；
[0019]图3为本技术实施例中提供的一种激光熔覆设备的剖面结构示意图二；
[0020]图4为本技术实施例中提供的一种激光熔覆设备的部分结构示意图；
[0021]图5为本技术实施例中提供的一种激光熔覆设备的部分剖面结构示意图；
[0022]图6为本技术实施例中图5中A位置的局部放大图；
[0023]图7为本技术实施例中图5中B位置的局部放大图；
[0024]图8为本技术实施例中提供的一种激光熔覆设备的部分剖切结构示意图一；
[0025]图9为本技术实施例中提供的一种激光熔覆设备的部分剖切结构示意图二。
[0026]附图标记：
[0027]激光发生器1、激光发射口11、光线调节装置2、壳体21、光线入口211、光线出口212、准直模块22、聚焦模块23、反射模块24、反射镜241、保护镜 25、冷却管道3、进水口31、第一连接口31a、第二连接口31b、出水口32、盘管结构33、熔覆喷头4、可拆卸固定件41、喷头安装部42、固定架43、气体管道44、进气口441、筒体5、环形槽51、固定件6、支架61、径向固定件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆设备，其特征在于，包括激光发生器、光线调节装置、冷却管道以及熔覆喷头；所述光线调节装置包括壳体以及位于所述壳体内的准直模块，聚焦模块和反射模块；其中，所述壳体具有光线入口和光线出口，所述激光发生器的激光发射口位于所述光线入口，所述准直模块、所述聚焦模块和所述反射模块依次沿着所述激光发生器发射的激光光路延伸方向分布，所述熔覆喷头设在所述壳体上所述光线出口的部位；所述冷却管道至少位于所述壳体中，用于对所述聚焦模块和所述反射模块进行降温。2.根据权利要求1所述的激光熔覆设备，其特征在于，所述冷却管道还位于熔覆喷头内，用于对所述熔覆喷头进行降温；所述冷却管道还包括进水口和出水口，所述进水口位于所述壳体上，所述出水口位于所述熔覆喷头上。3.根据权利要求1所述的激光熔覆设备，其特征在于，所述反射模块为反射镜；所述冷却管道的部分部位位于所述反射镜远离反射面的一侧，所述冷却管道的部分结构为盘管结构。4.根据权利要求1所述的激光熔覆设备，其特征在于，所述光线调节装置还包括保护镜，所述保护镜位于所述光线出口处，所述冷却管道的部分部位位于所述保护镜的周向。5.根据权利要求1所述的激光熔覆设备，其特征在于，所述激光熔覆设备还包括筒体以及固定件，所述熔覆喷头设在所述筒体上，所述固定件将...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志玮，蔡国双，
申请(专利权)人：南京辉锐光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：