交叉叠加送粉熔覆激光头制造技术

本发明专利技术公开了一种交叉叠加送粉熔覆激光头

【技术实现步骤摘要】
交叉叠加送粉熔覆激光头、激光熔覆系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及激光加工
，尤其涉及一种交叉叠加送粉熔覆激光头
、
激光熔覆系统及其使用方法
。

技术介绍

[0002]激光熔覆过程中，激光能量达到熔覆粉末吸收能量阈值后，形成“小孔效应”，熔池打开，粉末对激光能量的吸收率增大从而实现熔覆层和基材熔融，熔覆过程中形成稳定的熔池，熔覆层与基材形成良好的冶金结合
。
同轴粉末熔覆头的光束经过准直镜组
、
聚焦镜组形成的圆形光斑进行熔覆，由于聚焦后的圆形光斑面积过小，每道熔覆层的宽度较小，导致同轴送粉激光熔覆整个工件平面时效率较低
。
[0003]水轮发电机顶盖作为水轮发电机组最重要的过流部件之一，水轮机组运行过程中长期受到水流空蚀的作用，过流面上会形成很多空蚀坑，给发电机组安全运行带来了极大的安全隐患
。
传统手工补焊和手工修磨的处理方式效果欠佳
。
水轮发电机顶盖的待修复区域面积较大，传统的激光熔覆聚焦光斑面积较小，修复效率较低<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
交叉叠加送粉熔覆激光头，包括激光熔覆头（7），所述激光熔覆头（7）包括送粉机构和光学机构，光学机构安装在送粉机构的一端，其特征在于：所述光学机构包括准直镜组（
71
）
、
聚焦镜组（
72
）
、
三路分光棱镜组（
73
）
、
第一全反射镜（
74
）以及第二全反射镜（
75
），准直镜组（
71
）的一侧依次设置有聚焦镜组（
72
）
、
三路分光棱镜组（
73
），第一全反射镜（
74
）和第二全反射镜（
75
）分别设置在三路分光棱镜组（
73
）的外侧；使用状态下，激光束（
77
）通过准直镜组（
71
）准直，再通过聚焦镜组（
72
）聚焦，之后通过三路分光棱镜组（
73
）将聚焦后的激光束（
77
）分成三路光束，其中，经三路分光棱镜组（
73
）反射的光束形成第一光束（
771
）
、
穿透三路分光棱镜组（
73
）的光束形成第二光束（
772
）
、
经三路分光棱镜组（
73
）折射的光束形成第三光束（
773
），第一光束（
771
）经第二全反射镜（
75
）反射，第三光束（
773
）经第一全反射镜（
74
）反射，第一光束（
771
）
、
第二光束（
772
）以及第三光束（
773
）汇集形成交叉叠加光斑（
774
）
。2.
根据权利要求1所述的交叉叠加送粉熔覆激光头，其特征在于：所述交叉叠加光斑（
774
）呈三角形状态叠加
。3.
根据权利要求1所述的交叉叠加送粉熔覆激光头，其特征在于：所述三路分光棱镜组（
73
）在远离聚焦镜组（
72
）的一侧设有保护镜（
76
），第一光束（
771
）
、
第二光束（
772
）以及第三光束（
773
）分别穿过保护镜（
76
）后形成交叉叠加光斑（
774
）
。4.
根据权利要求1所述的交叉叠加送粉熔覆激光头，其特征在于：所述第一光束（
771
）
、
第二光束（
772
）以及第三光束（
773
）的分光能量比为
2:1:1。5.
根据权利要求1所述的交叉叠加送粉熔覆激光头，其特征在于：还包括直线调节机构（
731
）
、
第一转动调节机构（
741
）以及第二转动调节机构（
751
），三路分光棱镜组（
73
）与直线调节机构（
731

【专利技术属性】
技术研发人员：吴涛，耿在明，邓键，刘辉，杨杰，冯自然，秦岩平，陈存军，张晓平，潘伯操，赵改鹏，冯煜哲，
申请(专利权)人：武汉数字化设计与制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：