一种激光复合熔覆头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种激光复合熔覆头装置，蓝红激光光束合束模块包括红外激光光纤接口、蓝外激光光纤接口和蓝光反射模块，蓝外激光光纤接口位于红外激光光纤接口一侧，所述红外激光光纤接口、蓝外激光光纤接口安装在合束模块上，红外激光光纤接口与蓝外激光光纤接口的波长不相同；内孔蓝红光激光复合熔覆模块包括反射镜模块，所述反射镜模块上安装有送粉嘴模块二。二。二。

【技术实现步骤摘要】
一种激光复合熔覆头装置


[0001]本技术属于激光熔覆
，具体涉及一种激光复合熔覆头装置。

技术介绍

[0002]激光熔覆技术是一种新的表面改性技术,其基本原理：通过高能密度的激光束使金属粉末熔融于基材表面，并在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层,改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等，从而达到表面改性或修复(新品强化或旧品修复)的目的，广泛应用于旧品修复，在磨损部位熔覆与基材相同或相近的材料，达到原有尺寸，也应用于新品强化：新产品在易磨损部位或者全部熔覆耐磨、耐腐蚀、耐高温等(根据需要)的特殊材料，达到强化其特性增加其寿命的目的。
[0003]铜对于工业中常用的红外激光在室温下仅有5％的吸收率，因此难以通过热传导方式实现焊接及熔覆，蓝光二极管激光器首次实现了铜的热传导加工。因为铜对蓝光的高吸收率(>47％)，加工过程中熔化工件表面所需的能量更少。因此，相较于红外激光，这样的能量输入方式更有利于实现热传导加工。
[0004]但是对于更厚的铜元件焊接或者铜合金熔覆，蓝光激光加工仍存在局限性，因为对于深熔焊以及纯铜熔覆加工来说，因铜具有良好的热传导性，所以需要很高的激光强度才能形成良好的焊接质量及熔覆质量。但是由于受技术条件的限制，目前蓝光激光器最高的输出功率也只能达到3kW，其生产效率相对较低，而且，由于蓝光二极管激光器的价格高于红外激光器，其加工效益比较低。
[0005]红外激光器虽可用于铜的深熔焊，但技术上仍有较多不足，因为铜对红外激光的吸收率低，需要相当高的能量输入来熔化和穿透材料，所以工艺过程和最终结果都不理想。到目前为止，在所有使用红外激光进行铜深熔焊的实验中，都观察到了极其不稳定的熔池，这会导致气孔和飞溅的产生，造成质量不合格的焊缝或者熔覆层。
[0006]因此，单独利用红外激光熔覆铜合金或单独利用蓝光激光熔覆铜合金效率低、工艺质量不稳定的问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是，为了解决现有技术的问题，提供一种激光复合熔覆头装置。
[0008]一种激光复合熔覆头装置，包括：
[0009]蓝红激光光束合束模块，其包括红外激光光纤接口、蓝外激光光纤接口和蓝光反射模块，蓝外激光光纤接口位于红外激光光纤接口一侧，所述红外激光光纤接口、蓝外激光光纤接口安装在合束模块上，红外激光光纤接口与蓝外激光光纤接口的波长不相同；
[0010]内孔蓝红光激光复合熔覆模块，其包括反射镜模块，所述反射镜模块上安装有送粉嘴模块二。
[0011]进一步地，所述蓝外激光光纤接口下方安装有蓝光准直透镜组模块，蓝光准直透镜组模块内安装有准直镜片，蓝光准直透镜组模块下方安装有蓝光反射模块，所述蓝光反
射模块位于合束模块一侧，所述合束模块中安装有合束镜片。
[0012]进一步地，所述合束镜片倾斜45
°
安装，合束镜片镀膜为双波长镀膜。
[0013]进一步地，所述红外激光光纤接口下方安装有红光准直透镜组模块，红光准直透镜组模块安装有准直镜片，红外激光光纤接口一侧安装有CCD监测模块，所述CCD监测模块一端位于合束模块和红外激光光纤接口之间。
[0014]进一步地，所述合束模块下方安装有聚焦镜模块一，聚焦镜模块一下方连接有送粉嘴模块一，聚焦镜模块一内安装有聚焦镜，且聚焦镜采用双波长增透镀膜。
[0015]进一步地，所述送粉嘴模块一和聚焦镜模块一之间安装有送粉嘴调节模块。
[0016]进一步地，所述反射镜模块上方安装有聚焦镜模块二，聚焦镜模块二和聚焦镜模块一之间连接有导光管，聚焦镜模块二中安装有反射镜，且反射镜采用双波长全反镀膜。
[0017]进一步地，所述红光准直透镜组模块和蓝光准直透镜组模块的镜片镀膜波长为宽带镀膜，红光准直透镜组模块镜片镀膜为增透镀膜，蓝光准直透镜组模块的镜片镀膜为全反射镀膜。
[0018]进一步地，所述红外激光光纤接口的输出功率大于蓝外激光光纤接口的输出功率。
[0019]本技术的有益效果是：
[0020]安装有蓝外激光光纤接口和红外激光光纤接口，不依赖于单一蓝光或者红外激光，通过将蓝光激光与近红外合束形成蓝红激光复合光束，利用铜合金对蓝光吸收率高、而红外激光器功率大的特点，提升液态铜合金对红外激光的吸收率；
[0021]通过模块化设计，更换模块的方式，满足了外表面及内孔对激光复合熔覆铜合金的需求。
附图说明
[0022]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0023]图1是本技术的结构示意图；
[0024]图2是本技术的合束模块的结构示意图；
[0025]图3是本技术的外表面蓝红激光复合熔覆模块的光学光路流程示意图；
[0026]图4是本技术的内孔蓝红光激光复合熔覆模块的光学光路流程示意图。图中标记为：1、反射镜模块；2、送粉嘴模块二；3、聚焦镜模块二；4、导光管；5、蓝光反射模块；6、蓝光准直透镜组模块；7、蓝外激光光纤接口；8、红外激光光纤接口；9、合束模块；10、CCD监测模块；11、红光准直透镜组模块；12、送粉嘴调节模块；13、聚焦镜模块一；14、送粉嘴模块一。
具体实施方式
[0027]实施例一
[0028]如图2和图3所示，一种激光复合熔覆头装置，蓝红激光光束合束模块包括红外激光光纤接口8、蓝外激光光纤接口7和蓝光反射模块5，蓝外激光光纤接口7位于红外激光光纤接口8一侧，红外激光光纤接口8、蓝外激光光纤接口7安装在合束模块9上，蓝光反射模块
5位于合束模块9一侧，蓝光反射模块5和合束模块9为一体式模块，且实现功能不同。
[0029]红外激光光纤接口8与蓝外激光光纤接口7的波长不相同，利用不同波长镀膜及反射率的不同，实现光束同轴合束。
[0030]红光准直透镜组模块11和蓝光准直透镜组模块6的镜片镀膜波长为宽带镀膜，红光准直透镜组模块11镜片镀膜为增透镀膜，适用红光波长范围900
‑
1100nm，承受最大功率为10kW，透过率大于99.8％；
[0031]蓝光准直透镜组模块6的镜片镀膜为全反射镀膜，适用蓝光波长范围400
‑
500nm，承受最大功率为3kW，反射率大于99.8％。
[0032]蓝外激光光纤接口7下方安装有蓝光准直透镜组模块6，蓝光准直透镜组模块6内安装有准直镜片，蓝光反射模块5位于蓝光准直透镜组模块6下方，红外激光光纤接口8下方安装有红光准直透镜组模块11，红光准直透镜组模块11安装有准直镜片，优选地，准直镜片设成可调式。
[0033]红外激光光纤接口8一侧安装有CCD监测模块10，CCD监测模块10一端位于合束模块9和红外激光光纤接口8之间。
[0034]红外激光光纤接口8、红光准直透镜组模块11、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光复合熔覆头装置，其特征在于，包括：蓝红激光光束合束模块，其包括红外激光光纤接口、蓝外激光光纤接口和蓝光反射模块，蓝外激光光纤接口位于红外激光光纤接口一侧，所述红外激光光纤接口、蓝外激光光纤接口安装在合束模块上，红外激光光纤接口与蓝外激光光纤接口的波长不相同；内孔蓝红光激光复合熔覆模块，其包括反射镜模块，所述反射镜模块上安装有送粉嘴模块二。2.根据权利要求1所述的激光复合熔覆头装置，其特征在于，所述蓝外激光光纤接口下方安装有蓝光准直透镜组模块，蓝光准直透镜组模块内安装有准直镜片，蓝光准直透镜组模块下方安装有蓝光反射模块，所述蓝光反射模块位于合束模块一侧，所述合束模块中安装有合束镜片。3.根据权利要求2所述的激光复合熔覆头装置，其特征在于，所述合束镜片倾斜45
°
安装，合束镜片镀膜为双波长镀膜。4.根据权利要求1所述的激光复合熔覆头装置，其特征在于，所述红外激光光纤接口下方安装有红光准直透镜组模块，红光准直透镜组模块安装有准直镜片，红外激光光纤接口一侧安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：林学春，农光壹，刘江川，谭长伟，杭骏祥，林培晨，
申请(专利权)人：江苏智远激光装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：