一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置，包括激光熔覆喷嘴，激光熔覆喷嘴的下端设有与之配合的封套；激光熔覆喷嘴内设有贯通的激光束通道，激光束通道的周围环绕设置有多个粉路通道；激光束通道的外围设有冷却水流环形槽；激光熔覆喷嘴上还设有保护气通道和导线通道；封套上从外至内依次设有外侧环形槽、内侧环形槽和圆形通孔，内侧环形槽内安装有导电线圈，圆形通孔与激光束通道和粉路通道连通，激光、保护气和粉末从圆形通孔中穿过。本发明专利技术还提供一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置的制作方法。本发明专利技术让粉末通过线圈产生的非均匀磁场，使粉末受到电磁阻尼的影响，实现激光熔覆粉末沉积减速的效果。粉末沉积减速的效果。粉末沉积减速的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置及制造方法
[0001]本专利技术涉及激光熔覆
，尤其涉及一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置及制造方法。
技术介绍
[0002]激光熔覆是一种新型表面改性技术，在激光扫描合金表面的同时，向激光熔池内送粉，利用激光的能量将金属粉末和一部分基体熔合，在基体表面产生新的合金涂层，可以明显改善基层表面的耐磨损、耐腐蚀、耐热和抗氧化性等，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。
[0003]在成形过程中粉末颗粒要进入熔池后并被熔池捕捉才能实现增材。粉末颗粒尺寸越小，运动速度越慢，就越容易被熔池捕捉。然而，粉末运动速度慢，就需要载粉气的速度小，但是这会影响送粉效率；若载粉气的速度较大，粉末运动速度快，颗粒较大的粉末就容易从熔池中反弹出来，特别是在熔池较浅的区域，反弹的粉末一方面会在沉积层表面产生粘粉现象影响熔覆层形貌，另一方面还可能会反溅到激光熔覆喷嘴口处，甚至造成堵粉，从而影响正常工作。因此，当粉末从出口以每秒几米的速度出来后，再通过减速装置减速，可以将粉末更好地沉积在熔池里，并且提高粉末利用率。
[0004]减速装置以电磁阻尼为原理，闭合导体与磁极发生切割磁感线的运动时，由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感应电流，或者叫动生电流。这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。电磁阻尼已经有相当广泛的应用，比如在电学测量仪表、电气机车中的电磁制动器等。但是目前，电磁阻尼尚未应用在激光熔覆的送粉领域。
技术实现思路
[0005]为克服上述问题，本专利技术提供一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置及制造方法。
[0006]本专利技术的第一个方面提供一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置，包括激光熔覆喷嘴，激光熔覆喷嘴的上端与激光头相连，所述激光熔覆喷嘴的下端设有与之配合的封套；
[0007]所述激光熔覆喷嘴内沿其中心轴方向设有上下贯通的激光束通道，激光束通道的上部内壁具有第一内螺纹，激光熔覆喷嘴通过第一内螺纹与激光头螺纹连接；所述激光束通道的周围环绕设置有多个粉路通道，粉路通道上下贯通激光熔覆喷嘴；
[0008]所述激光熔覆喷嘴的下表面且位于激光束通道的外围设有冷却水流环形槽，激光熔覆喷嘴的上表面开有冷却水进口和冷却水出口，冷却水流环形槽分别与冷却水进口和冷却水出口连通，冷却水进口、冷却水流环形槽、冷却水出口与外部水源形成水流回路；冷却水流环形槽的内侧铣出环形凹槽，冷却水流环形槽的外侧铣出圆柱面，环形凹槽靠近冷却水流环形槽的一侧槽壁和圆柱面上设有外螺纹；
[0009]所述激光熔覆喷嘴上还设有保护气通道和导线通道，保护气通道自激光熔覆喷嘴
的上表面斜向贯通至激光束通道，导线通道上下贯通激光熔覆喷嘴；
[0010]所述封套与冷却水流环形槽相对应的位置设有外侧环形槽，外侧环形槽的槽壁设有与外螺纹相配合的第二内螺纹；封套通过螺纹旋拧在激光熔覆喷嘴的下端，外侧环形槽与冷却水流环形槽形成密封的冷却水空间；封套上且位于外侧环形槽的内侧设有内侧环形槽，内侧环形槽内安装有导电线圈，导电线圈的导线穿过导线通道与外部电源电连接；内侧环形槽的内侧设有上下贯通的圆形通孔，圆形通孔与激光束通道和粉路通道连通。
[0011]进一步，所述粉路通道的数量为四个，粉路通道的上端具有粉末进口、下端具有粉末出口，粉末进口位于激光熔覆喷嘴的上表面，粉末出口位于激光熔覆喷嘴的下表面，粉末出口与封套的圆形通孔连通。
[0012]进一步，所述保护气通道倾斜通向激光束通道的中部，粉路通道倾斜通向圆形通孔。
[0013]本专利技术的第二个方面提供一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置的制造方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1，在激光熔覆喷嘴的中间形成一个激光主通道；在激光熔覆喷嘴的底部铣出一个环形槽，形成环形水槽；在环形水槽内侧铣出环形凹槽，在环形凹槽的外侧铣出圆柱面，在环形凹槽中靠近环形水槽的一侧槽壁和圆柱面上加工外螺纹；
[0015]步骤2，在激光熔覆喷嘴的顶面垂直向下打孔，形成三个通孔，通孔包括冷却水进口、冷却水出口和导线通道；冷却水进口、冷却水出口与环形水槽连通，导线通道贯穿至激光熔覆喷嘴底面；
[0016]步骤3，在激光熔覆喷嘴的顶面打有斜孔，斜孔包括粉路通道和保护气通道；粉路通道倾斜贯穿至激光熔覆喷嘴底面，保护气通道倾斜贯穿至激光束通道的中部；
[0017]步骤4，在封套中间形成一个圆形通孔，圆形通孔与激光束通道和粉路通道连通；在封套上与环形水槽相对应的位置加工外侧环形槽，外侧环形槽内加工内螺纹，在封套上且位于外侧环形槽的内侧加工内侧环形槽，内侧环形槽与导线通道连通。
[0018]本专利技术工作原理：由于在激光熔覆喷嘴下方的封套中安装有导电线圈，在给导电线圈通电后，导电线圈会产生一定强度的磁场，线圈平面内的磁场最强，两侧距离平面越远，强度越低，从而形成磁场强度梯度。粉末从上向下运动穿过磁场，磁通量发生变化。当粉末颗粒在受到载粉气的作用下，以每秒米级的速度从激光熔覆喷嘴的粉路通道出来后，再受到磁场的影响，由于粉末颗粒为导体，可以任意构成许许多多闭合的导体回路，因此当粉末颗粒在磁场中运动时，所有这些小的导体回路都在做切割磁场线运动，通过粉末的磁通量在发生变化，在回路中形成许多闭合的感应电流，也称为涡流，这些感应电流受到磁场作用的时候，即受到电磁阻尼的影响，使导体受到安培力，安培力总是会阻碍粉末颗粒在磁场中的运动，从而降低了粉末的运动速度。
[0019]本专利技术的有益效果是：让粉末通过线圈产生的非均匀磁场，使粉末受到电磁阻尼的影响，实现激光熔覆粉末沉积减速的效果。可以将粉末更好地沉积在熔池里，并且提高粉末利用率。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的俯视示意图；
[0022]图3为本专利技术中保护气通道示意图；
[0023]图4为封套的结构示意图；
[0024]图5为粉末穿过导电线圈的磁场示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本专利技术专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于激光熔覆的粉末磁阻尼减速装置，包括激光熔覆喷嘴(1)，激光熔覆喷嘴(1)的上端与激光头相连，其特征在于：所述激光熔覆喷嘴(1)的下端设有与之配合的封套(5)；所述激光熔覆喷嘴(1)内沿其中心轴方向设有上下贯通的激光束通道(7)，激光束通道(7)的上部内壁具有第一内螺纹，激光熔覆喷嘴(1)通过第一内螺纹与激光头螺纹连接；所述激光束通道(7)的周围环绕设置有多个粉路通道(2)，粉路通道(2)上下贯通激光熔覆喷嘴(1)；所述激光熔覆喷嘴(1)的下表面且位于激光束通道(7)的外围设有冷却水流环形槽(3)，激光熔覆喷嘴(1)的上表面开有冷却水进口(91)和冷却水出口(92)，冷却水流环形槽(3)分别与冷却水进口(91)和冷却水出口(92)连通，却水进口(91)、冷却水流环形槽(3)、冷却水出口(92)与外部水源形成水流回路；冷却水流环形槽(3)的内侧铣出环形凹槽(12)，冷却水流环形槽(3)的外侧铣出圆柱面(11)，环形凹槽(12)靠近冷却水流环形槽(3)的一侧槽壁和圆柱面(11)上设有外螺纹；所述激光熔覆喷嘴(1)上还设有保护气通道(8)和导线通道(10)，保护气通道(8)自激光熔覆喷嘴(1)的上表面斜向贯通至激光束通道(7)，导线通道(10)上下贯通激光熔覆喷嘴(1)；所述封套(5)与冷却水流环形槽(3)相对应的位置设有外侧环形槽(13)，外侧环形槽(13)的槽壁设有与外螺纹相配合的第二内螺纹；封套(5)通过螺纹旋拧在激光熔覆喷嘴(1)的下端，外侧环形槽(13)与冷却水流环形槽(3)形成密封的冷却水空间；封套(5)上且位于外侧环形槽(13)的内侧设有内侧环形槽(14)，内侧环形槽(14)内安装有导电线圈(4)，导电线圈(4)的导线(6)穿过导线通道(10)与外部电源电连接；内侧环形槽(14)的内侧设有上下贯通的圆形通孔(15)，圆形通孔(15)与激光束通道(7)和粉路通...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨高林，姚建华，董刚，吴国龙，陈智君，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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