【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆装置及方法
[0001]本专利技术涉及激光熔覆
,具体涉及一种激光熔覆装置及方法。
技术介绍
[0002]激光熔覆技术是通过高能量激光将金属粉末或者线材融化后在基材上结合形成一种金属表面涂层,从而达到增强基材表面性能的一种工艺,该工艺可以提高基材的耐磨性和硬度,从而提高基材的寿命。激光束的形状通常包括矩形和圆形。当加工需要高度定向和控制的时候,矩形光斑通常是更好的选择;当加工需要更均匀的加热效果时,圆形光斑通常是更好的选择。当前的激光熔覆装置往往只能发射一种形状的激光,同时,由于激光束能量强,在对激光束光路转换时,导致装置发热严重,影响了装置的使用寿命。因此当前的激光熔覆装置存在使用场景受限、无法应对不同工件的加工、不能灵活调整激光形状以及发热严重的问题。因此,针对上述问题提出一种激光熔覆装置以及基于该装置的熔覆方法。
技术实现思路
[0003]为了解决现有激光熔覆装置使用场景受限、无法应对不同工件的加工、不能灵活调整激光形状以及发热严重的问题,本专利技术专利提供了一种激光熔覆装置以及基于该装置的熔覆方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种激光熔覆装置,其特征在于,包括:激光发射器(1)、熔覆喷头系统(2)、输粉系统(3)、镜片光路系统(4)和冷却系统(5),所述熔覆喷头系统(2)包括喷头主体(201)、盖板(202)、密封圈(203)、聚焦反射镜(204)、保护镜筒(205)、保护镜片(206)、喷头(207)、垫圈(208)、内六角螺母(209 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆装置,其特征在于,包括:激光发射器(1)、熔覆喷头系统(2)、输粉系统(3)、镜片光路系统(4)和冷却系统(5),所述熔覆喷头系统(2)包括喷头主体(201)、盖板(202)、密封圈(203)、聚焦反射镜(204)、保护镜筒(205)、保护镜片(206)、喷头(207)、垫圈(208)、内六角螺母(209)和冷却水循环管路(210);所述输粉系统(3)包括输粉管(301)、输粉入口(302)、输粉出口(303)和固定槽(304);所述镜片光路系统(4)包括腔室(401)、矩形整形镜筒(402)、圆形整形镜筒(403)、矩形整形镜筒(404)、平顶光束整形镜(405)、圆形整形镜(406)、三角转换镜(407)、大垫圈(408)、小垫圈(409)、密封圈(410)、轴承A(411)、轴承B(412)、轴承C(413)、轮盘(414)、内六角螺柱(415)和连接镜筒(416);所述冷却系统(5)包括短输水管(501)和长输水管(502)。2.如权利要求1所述的激光熔覆装置,其特征在于,所述激光发射器(1)为CO2激光发射器,发射的激光为高斯光束,波长通常为10.6μm,有效功率在20kW到50kW之间。3.如权利要求1所述的激光熔覆装置,其特征在于,所述喷头主体(201)上半部分为空腔结构,下半部分沿着下壁面的法线方向设有保护镜筒孔(2012),保护镜筒孔(2012)内壁带有螺纹线,左侧外壁面设有冷却水循环管路(210)和密封圈槽(211),左侧内壁面设有镜片槽(2011),右侧壁面沿法线方向设有连接筒孔A(2013),连接筒孔A(2013)圆周方向均布设有2个螺纹孔;所述镜片槽(2011)内通过耐高温胶粘接有聚焦反射镜(204);所述盖板(202)紧贴在喷头主体的左侧外壁面上,盖板(202)与壁面之间的密封圈槽(211)内夹紧有密封圈(203)。4.如权利要求1所述的激光熔覆装置,其特征在于,所述输粉系统(3)中输粉管(301)呈双叉戟形状,输粉管(301)上端管口有两个输粉入口(302),输粉管(301)末端管口有一个输粉出口(303),在输粉管(301)中心对称位置设置了圆柱开口形的固定槽(304),用于输粉管(301)的定位安装。5.如权利要求1所述的激光熔覆装置,其特征在于,所述镜片光路系统(4)为对称结构,前后同条线上为矩形整形镜筒部分,整形镜筒(402)通过内六角螺柱(415)安装在腔室(401)前后侧壁面上,左右同条线上为圆形整形镜筒部分,整形镜筒(402)通过内六角螺柱(415)安装在腔室(401)左右侧壁面上;所述腔室(401)为长方体空腔结构,腔室(401)上表面为圆环柱状的连接镜筒(416),通过连接镜筒(416)上表面的凹槽(403)和内壁的螺纹与激光发射器(1)相连接,腔室(401)前后左右四个侧面设有台阶式的连接筒孔B(4011),在连接筒孔B(4011)的圆周方向上均布设有4个沉头螺纹孔(4012);所述腔室(401)左后棱线和右前棱线分别设有扇形圆槽(4014);所述扇形圆槽(4014)通过耐高温胶粘接有输粉管(301);所述整形镜筒(402)为圆环柱状,柱面设有台阶圆环A(4021)和台阶圆环B(4022),整形镜筒(402)左端面台阶圆环A(4021)和喷头主体(20...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾德智,罗建成,郑春焰,陈雪珂,王勤英,王熙,喻智明,余成秀,董立谨,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:
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