本实用新型专利技术涉及一种同轴环形送粉头，具体涉及一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头；解决环形粉流导向和粉流扩散难以实现匀化的技术问题。本实用新型专利技术一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，包括内锥送粉嘴以及自上而下依次套设在内锥送粉嘴上的中间连接件和外锥送粉嘴；内锥送粉嘴的上部与中间连接件螺纹连接，其外侧壁上设置有环形网纹结构，环形网纹结构由一组自上而下布置的螺旋状沟槽或者两组自上而下且相互交叉布置的螺旋状沟槽构成；外锥送粉嘴与中间连接件连接，内锥送粉嘴与外锥送粉嘴、中间连接件之间形成送粉腔；外锥送粉嘴与内锥送粉嘴的端部之间形成环形出粉口。实现粉流在粉腔内打散匀化，并被精准导向出粉口。准导向出粉口。准导向出粉口。
【技术实现步骤摘要】
一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头
[0001]本技术涉及一种同轴环形送粉头，具体涉及一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头。
技术介绍
[0002]激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要分枝，又被称为激光表面再制造、激光表面增材制造等，是一种新的表面改性技术。其原理是通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使熔覆材料与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。
[0003]从激光熔覆的原理中我们不难看出，“在基材表面添加熔覆材料”是实现激光熔覆的前提，而我们通常又将“在基材表面添加熔覆材料”的过程，称为“送粉”。激光熔覆的送粉方式主要分为预置送粉和同步送粉两种；预置送粉指的是将激光熔覆粉末预先放置于激光光斑经过的路径上，随着激光光斑的移动，将预置的粉末与基材一同熔化、凝固并得到激光熔覆层；实现预置送粉的方法有两种，一种为手工铺粉，另一种为利用重力送粉器进行送粉，将粉末预置于光斑经过的路径上。同步送粉是利用载气式送粉器，将激光熔覆粉末直接输送入光斑内，随着光斑在工件表面的移动形成熔覆层；实现同步送粉的方法有两种，一种为侧向送粉，另一种为同轴送粉。同步送粉与预置送粉方式比较，同步送粉可以很好的实现粉流保护，使熔覆粉末自身的性能不受空气内氧、氮等元素的影响，实现熔覆层的完美性能。
[0004]在现有技术中，同步送粉方法经常会使用同步环形送粉嘴，但现有同步环形送粉嘴存在的问题是气粉混合体在从气管进入粉嘴结构时，混合气要在出口处重新打散后二次匀化，才能保证粉流成环形状，且出口粉斑截面各处粉流密度分布均匀。传统的送粉嘴结构，一般进粉口是多个进粉口直插入粉管，粉流直接进入内部导向腔体，直接在内锥导向壁面一次反弹后直接流出，并且因内锥导向壁面形状为单一的弧面或圆柱面，既没有起到很好的粉流导向作用，同时粉流反弹扩撒角度小，难以将粉流打散覆盖环形粉腔，导致靠近进粉口位置的粉流集中，进而使出粉口的环形粉斑分布不均匀，无法满足高精度熔覆需要。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是解决现有技术存在环形粉流导向和粉流扩散难以实现匀化的技术问题，而提供一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，实现粉流在粉腔内打散匀化，并被精准导向出粉口。
[0006]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案为：
[0007]一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，其特殊之处在于：包括内锥送粉嘴以及自上而下依次套设在内锥送粉嘴上的中间连接件和外锥送粉嘴；内锥送粉嘴沿轴向设置有贯通的通孔，用于入射激光；
[0008]内锥送粉嘴的上部与中间连接件螺纹连接，其外侧壁上设置有环形网纹结构，所
述环形网纹结构由一组自上而下布置的螺旋状沟槽或者两组自上而下且相互交叉布置的螺旋状沟槽构成，用于粉末导向和匀化；
[0009]外锥送粉嘴与中间连接件连接，内锥送粉嘴与外锥送粉嘴、中间连接件之间形成送粉腔；
[0010]中间连接件上设置有多个进粉口，进粉口与送粉腔连通；
[0011]内锥送粉嘴的环形网纹结构位于送粉腔内侧面；
[0012]外锥送粉嘴与内锥送粉嘴的端部之间形成环形出粉口；
[0013]外锥送粉嘴为双层结构，内外层之间形成冷却环腔，外锥送粉嘴上部设有与冷却环腔连通的进水口和出水口。
[0014]进一步地，所述沟槽的断面呈三角形，三角形牙尖圆弧过度。
[0015]进一步地，所述环形网纹结构由刻制在内锥送粉嘴外侧壁上的滚花构成；滚花的半牙高h与模数m、牙尖圆弧过度角的半径r之间的关系式为h＝am
‑
br, 式中a为滚花的模数系数，b为滚花的牙尖圆弧过度角半径r的系数。
[0016]进一步地，所述环形网纹结构的滚花模数系数a为0.785，滚花牙尖圆弧过度角半径r的系数b为0.414。
[0017]进一步地，所述环形网纹结构由刻制在内锥送粉嘴外侧壁上的滚花构成；滚花的模数m、半牙高h、牙尖圆弧过度角的半径及相邻滚花之间的节距p沿内锥送粉嘴的轴向从上到下增大；
[0018]模数m为0.2
‑
0.5mm；
[0019]半牙高h为0.13
‑
0.33mm；
[0020]牙尖圆弧过度角的半径r为0.06
‑
0.16mm；
[0021]相邻滚花之间的节距p为0.62
‑
1.6mm。
[0022]进一步地，所述进粉口为四个，四个进粉口分别沿中间连接件的周向均匀设置。
[0023]进一步地，所述环形网纹结构上的螺旋角为30
°
，滚花的牙形为90
°
。
[0024]进一步地，所述滚花的模数m、半牙高h、牙尖圆弧过度角的半径及相邻滚花之间的节距p沿内锥送粉嘴的轴向从上到下增大；
[0025]模数m为0.2
‑
0.5mm；
[0026]半牙高h为0.13
‑
0.33mm；
[0027]牙尖圆弧过度角的半径r为0.06
‑
0.16mm；
[0028]相邻所述滚花之间的节距p为0.62
‑
1.6mm。
[0029]进一步地，所述进粉口为四个，四个进粉口分别沿中间连接件的周向均匀设置。
[0030]进一步地，所述环形网纹结构上的螺旋角为30
°
，滚花的牙形为90
°
。
[0031]与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：
[0032]1、本技术具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头中，气和粉的混合粉流是通过中间连接件上的进粉口进入送粉腔内，进行粉末匀化；粉流因有一定速度和压力，首先会喷射到内锥送粉嘴的环形网纹结构上，由于环形网纹结构为一组自上而下布置的螺旋状沟槽或者两组自上而下且相互交叉布置的螺旋状沟槽构成，粉流沿着环形网纹结构上的螺旋方向从上至下导向并从下端的环形出粉口流出；环形网纹结构可以根据粉末颗粒的大小灵活设置，具有打散粉流、匀化和导向的作用，比传统环形送粉头的光面或部分圆弧面更加
适合环形送粉匀化的加工要求。
[0033]2、本技术具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头中，螺旋状沟槽的断面呈三角形，三角形牙尖圆弧过度；粉流沿着环形网纹面上的螺旋状沟槽从上到下导向环形出粉口，从其下端的环形出粉口流出；送粉过程中，粉流沿着环形网纹面上螺旋状沟槽的夹角面时反弹多次，此时扩散角达到最大，进而使粉流打散的更均匀，并且在螺旋状沟槽的导向下，顺利流入下端的环形出粉口。
[0034]3、本技术具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，具有更好的冷却效果，冷却液从进水口输入，从出水口输出，冷却液的通道更靠近外锥送粉嘴下端的环形出粉口，能够对外锥送粉嘴与内锥送粉嘴的端部之间形成的环形出粉口进行更好的散热，实现长时间稳定的激光加热。
[0035]4、本实用新本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，其特征在于：包括内锥送粉嘴(1)以及自上而下依次套设在内锥送粉嘴(1)上的中间连接件(3)和外锥送粉嘴(2)；所述内锥送粉嘴(1)沿轴向设置有贯通的通孔，用于入射激光；所述内锥送粉嘴(1)的上部与中间连接件(3)螺纹连接，其外侧壁上设置有环形网纹结构，所述环形网纹结构由一组自上而下布置的螺旋状沟槽或者两组自上而下且相互交叉布置的螺旋状沟槽构成；所述外锥送粉嘴(2)与中间连接件(3)连接，内锥送粉嘴(1)与外锥送粉嘴(2)、中间连接件(3)之间形成送粉腔；所述中间连接件(3)上设置有多个进粉口(4)，所述进粉口(4)与送粉腔连通；所述环形网纹结构位于送粉腔内侧面；所述外锥送粉嘴(2)与内锥送粉嘴(1)的端部之间形成环形出粉口(5)；所述外锥送粉嘴(2)为双层结构，内外层之间形成冷却环腔，外锥送粉嘴(2)上部设有与冷却环腔连通的进水口(6)和出水口(7)。2.根据权利要求1所述的一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，其特征在于：所述沟槽的断面呈三角形，三角形牙尖圆弧过度。3.根据权利要求2所述的一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，其特征在于：所述环形网纹结构由刻制在内锥送粉嘴(1)外侧壁上的滚花构成；所述滚花的半牙高h与模数m、牙尖圆弧过度角的半径r之间的关系式为h＝am
‑
br；式中a为滚花的模数系数，b为滚花的牙尖圆弧过度角半径r的系数。4.根据权利要求3所述的一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，其特征在于：所述环形网纹结构的滚花模数系数a为0.785，滚花牙尖圆弧过度角半径r的系数b为0.414。5.根据权利要求2所述的一种具有网纹粉流匀化功能的同轴环形送粉头，其特征在于：所述环形网纹结构由刻制在内锥送粉嘴(1)外侧壁上的滚花构成；滚花的模数m、半...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，李卓，
申请(专利权)人：西安必盛激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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