一种CO2激光器专用熔池气体保护装置，包括由上往下依序同轴连接的连接套、长度调节筒和吹气头，吹气头与长度调节筒之间形成有可在激光熔池的周围形成垂直保护气帘的储气腔，在吹气头上设置有与该储气腔相连通的水平进气管和可将保护气体直接吹向激光熔池的进气管。本实用新型专利技术结构简单，便于机械加工，生产成本低，四气流通道吹气外加气帘保护式结构更适合在敞开式聚焦光路的CO2激光器上使用，装置整体长度可调，能保证在很长的焦距范围内使用，同时锁紧机构可防止因震动引起的错位和气流不稳，四个进气管直接指向激光熔池，气体利用率高，熔池保护效果好，吹气头下方设置有凹槽，既减轻了重量，又避免了二次激光辐射对操作人员造成的伤害。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种激光熔池气体保护装置，具体是涉及一种CO2激光器专用熔池气体保护装置。
技术介绍
激光熔敷是激光表面改性
的一项重要工艺，它通过在基材表面添加熔敷材料，利用高能密度的激光束使之与基材表层一起熔化再凝固的方法，在基材表面形成与 之冶金结合的熔敷层。激光熔敷可将高熔点的材料熔敷在低熔点的基材表面，因此可用于激光熔敷的材料相当广泛。目前，国内进行大面积激光熔敷加工所使用的设备多为CO2气体激光器，由于配备反射聚焦镜使得聚焦光路呈敞开式，空气中的氧、氮等元素很容易随熔池搅拌进入熔池而导致污染，一些熔敷材料或其高温分解产物被氧化，失去了其固有的优异特性，使得激光熔敷层使用性能下降。针对上述存在问题，专利号为ZL201020599894. 8的中国专利公开了“一种用于激光加工的气体保护装置”，但是这种气体保护装置的进气口较多，结构复杂、生产成本高，而且保护气体不是直接吹向激光熔池，气体利用率较低，因此对于激光熔池的保护效果较差。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种结构简单、生产成本低、气体利用率高，对激光熔池的保护效果良好的CO2激光器专用熔池气体保护装置。本技术的技术方案是这样实现的本技术所述的CO2激光器专用熔池气体保护装置，其特点是包括由上往下依序同轴连接的连接套、长度调节筒和吹气头，所述连接套、长度调节筒和吹气头均为上下方向中通的结构体，其中所述吹气头套接在长度调节筒上且与长度调节筒之间形成有可使吹出的保护气体在激光熔池的周围形成垂直保护气帘的带圆环状吹气口的储气腔，所述吹气头上设置有与该储气腔相连通的水平进气管，所述吹气头上还设置有可将保护气体直接吹向激光熔池的进气管，所述进气管的出气口位于圆环状吹气口的下方内侧位置。为了使本技术对激光熔池的保护效果更好，以有效地提高激光熔敷层的使用性能，上述进气管设置有四个，且所述四个进气管轴对称地设置在上述吹气头上。同时，上述水平进气管设置有二个，且所述二个水平进气管轴对称地设置在上述吹气头上。为了使进气管能够有效地实现更好的保护效果，上述进气管为直管，所述直管由上向下、由外向内倾斜地插接在上述吹气头上，且所述直管的中心轴与水平方向呈45°角。为了防止保护气体从连接处流失，增加使用成本，上述吹气头与长度调节筒的连接处装置有密封圈。为了能够方便地满足不同焦距的CO2激光器的使用需求，且防止因震动引起的错位和气流不稳，上述长度调节筒套接在连接套上且可沿连接套上下调节并可通过锁紧机构锁紧固定在连接套上。为了使本技术的使用长度调节方便，上述长度调节筒与连接套通过螺纹连接。为了使锁紧机构的设置及调节简单方便，且连接可靠，上述锁紧机构为锁紧螺钉，上述长度调节筒上设置有用于与所述锁紧螺钉相连接的连接孔。为了减轻本技术的整体重量，又能避免二次激光辐射可能对操作人员造成的伤害，上述吹气头的下部设置有上端开口小、下端开口大的呈倒碗状结构的凹槽。为了使吹气头与长度调节筒之间的拆装方便，且连接可靠，上述吹气头与长度调节筒通过螺纹连接固定。本技术与现有技术相比，具有如下优点I、结构简单合理，便于机械加工，生产成本低；2、四气流通道吹气外加气帘保护式结构更适合在敞开式聚焦光路的CO2激光器上使用；3、装置整体长度可调，能够保证在很长的焦距范围内使用，同时带有锁紧机构可防止因震动引起的错位和气流不稳；4、四个轴对称设置的进气管的出气口直接指向激光熔池，气体利用率高，熔池保护效果良好；5、吹气头下方设置有上端开口小、下端开口大的呈倒碗状结构的凹槽，既减轻了重量，又避免了二次激光辐射可能对操作人员造成的伤害。以下结合附图对本技术作进一步的说明。附图说明图I为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的剖面结构示意图。图3为图I的A向结构示意图。具体实施方式如图I-图3所示，本技术所述的0)2激光器专用熔池气体保护装置，包括由上往下依序同轴连接的连接套I、长度调节筒2和吹气头3，而且连接套I、长度调节筒2和吹气头3均为上下方向中通的结构体，其中吹气头3套接在长度调节筒2上且与长度调节筒2之间形成有可使吹出的保护气体在激光熔池的周围形成垂直保护气帘的带圆环状吹气口81的储气腔8，而且吹气头3上设置有与该储气腔8相连通的水平进气管9，同时吹气头3上还设置有可将保护气体直接吹向激光熔池的进气管10，而且进气管10的出气口 101位于圆环状吹气口 81的下方内侧位置，而在连接套I的上端设置有内螺纹，CO2激光器通过该内螺纹连接在连接套I上，因此激光束是从连接套I、长度调节筒2和吹气头3连接形成的内腔沿轴向通过，最后在吹气头3下方的待加工工件表面形成激光熔池。为了使本技术对激光熔池的保护效果更好，以有效地提高激光熔敷层的使用性能，进气管10设置有四个，且四个进气管10轴对称地设置在吹气头3上，而且进气管10为直管，并且直管是由上向下、由外向内倾斜地插接在吹气头3上，且直管的中心轴与水平方向呈45°角；同时，水平进气管9设置有二个，且二个水平进气管9轴对称地设置在吹气头3上。如图2所示，水平进气管9和进气管10均为刚性直管，可由内径2_的铜管或钢管配以快速接头制成，将各进气管分别插入吹气头3事先钻好的孔中，并在间隙位置用胶体密封即可。为了防止保护气体从连接处流失，增加使用成本，在吹气头3与长度调节筒2的连接处装置有密封圈7。为了能够方便地满足不同焦距的CO2激光器的使用需求，且防止因震动引起的错位和气流不稳，长度调节筒2套接在连接套I上且可沿连接套I上下调节并可通过锁紧机构6锁紧固定在连接套I上。而且为了使本技术的使用长度调节方便，长度调节筒2与连接套I通过螺纹连接。为了使锁紧机构6的设置及调节简单方便，且连接可靠，锁紧机构6为锁紧螺钉，而且在长度调节筒2上设置有用于与锁紧螺钉相连接的连接孔21，并且在实际的设置中，连接孔21设置有两个，而且轴对称地设置在长度调节筒2上，在每个连接孔21上分别对应连接有一锁紧螺钉。为了减轻本技术的整体重量，又能避免二次激光辐射可能对操作人员造成的伤害，吹气头3的下部设置有上端开口小、下端开口大的呈倒碗状结构的凹槽31。而且为了使吹气头3与长度调节筒2之间的拆装方便，且连接可靠，吹气头3与长度调节筒2通过螺纹连接固定，而且由图2可知，密封圈7是装置在二者螺纹配合底部 处设置的密封圈槽内。本技术工作时，氩气等惰性气体分两路通过水平进气管9流入储气腔8内，气体通过储气腔8下方的圆环状吹气口 81形成气帘，在激光熔池的周围形成气体保护，同时氩气等惰性气体分四路通过轴对称设置的进气管10同时吹向激光熔池，在激光熔池上方和被轴对称的进气管10破坏的气帘位置实现气体保护，实现激光熔池与外界空气隔绝的目的。本技术的长度调节是这样实现的根据不同焦距的使用需求旋转长度调节筒2，减少螺纹连接的配合圈数可增长本技术的长度，反之，增加螺纹连接的配合圈数可缩短本技术的长度，当确定所使用的焦距后，调节本技术的长度使得轴对称设置的进气管10的出气口 101指向激光熔池的中心，此时旋紧锁紧螺钉，使连接套I和长度调节筒2的相对位置固定，防止因震动引起的错位和气流不稳，从而实现了本实用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种CO2激光器专用熔池气体保护装置，其特征在于包括由上往下依序同轴连接的连接套（1）、长度调节筒（2）和吹气头（3），所述连接套（1）、长度调节筒（2）和吹气头（3）均为上下方向中通的结构体，其中所述吹气头（3）套接在长度调节筒（2）上且与长度调节筒（2）之间形成有可使吹出的保护气体在激光熔池的周围形成垂直保护气帘的带圆环状吹气口（81）的储气腔（8），所述吹气头（3）上设置有与该储气腔（8）相连通的水平进气管（9），所述吹气头（3）上还设置有可将保护气体直接吹向激光熔池的进气管（10），所述进气管（10）的出气口（101）位于圆环状吹气口（81）的下方内侧位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：佟鑫，李福海，刘敏，代明江，邓畅光，马文有，陈兴驰，
申请(专利权)人：广州有色金属研究院，
类型：实用新型
国别省市：
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