一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，包括内喷嘴与外喷嘴，外喷嘴可拆卸连接于内喷嘴，外喷嘴设有第一通孔，内喷嘴设于第一通孔内，内喷嘴中部设有激光通道，内喷嘴上端设有进粉口，内喷嘴外壁与外喷嘴内壁之间设有连通进粉口的送粉间隙，送粉间隙与激光通道之间距离由上至下逐渐缩小，内喷嘴与外喷嘴之间设有距离调节装置，距离调节装置用于调节送粉间隙大小。通过距离调节装置来调节送粉间隙大小，可以使不同粒径的金属粉末通过送粉间隙，从而能够实现不同粒径的金属粉末的熔覆，可以精准控制金属粉末汇聚的斑点大小，既能够适用于精密熔覆，也能够适用于普通熔覆，金属粉末的利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴
本技术涉及激光熔覆
，特别是涉及一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴。
技术介绍
激光熔覆技术是指通过高能量密度的激光束照射在基体材料表面上的金属熔覆粉末上，使其熔化产生熔池，经快速凝固后与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而提高基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能的工艺方法。广泛应用于汽车、航空、军事、石油、化工、医疗器械等领域。在熔覆过程中激光熔覆设备中的激光熔覆喷嘴发挥着至关重要的作用，其作用是将激光、金属粉末和保护气三者进行整合，使激光光束与金属粉末中轴线在同一条轴上，同时将保护气限制在加工区域内，使得在加工过程中一直处于惰性气体的保护下，所以对于熔覆喷嘴具有较高的要求。现有技术公开了一种同轴送粉式激光熔覆喷嘴，由内环喷嘴、外环喷嘴和连接件组成；内环喷嘴设置在外环喷嘴的内部，连接件设置在内环喷嘴和外环喷嘴的正上方。粉末从外环喷嘴与内环喷嘴之间的间隙流出，最终形成直径小于0.5mm的均匀汇聚粉斑。激光从内环喷嘴中部的激光通道中穿过照射于粉斑进行熔覆，保护性气体在粉斑周围形成保护气帘防止工件氧化。其存在以下技术问题：外环喷嘴与内环喷嘴之间的间隙无法调节，只适用于精密熔覆，无法实现不同粒径的金属粉末的熔覆，难以精准控制金属粉末汇聚的斑点大小，金属粉末的利用率较低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，可以精准控制金属粉末汇聚的斑点大小，能够适用于精密熔覆和普通熔覆，金属粉末的利用率高。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，包括内喷嘴与外喷嘴，外喷嘴可拆卸连接于内喷嘴，外喷嘴设有第一通孔，内喷嘴设于第一通孔内，内喷嘴中部设有激光通道，内喷嘴上端设有进粉口，内喷嘴外壁与外喷嘴内壁之间设有连通进粉口的送粉间隙，送粉间隙与激光通道之间距离由上至下逐渐缩小，内喷嘴与外喷嘴之间设有距离调节装置，距离调节装置用于调节送粉间隙大小。进一步，外喷嘴螺纹连接于内喷嘴，距离调节装置包括螺钉，螺钉螺纹连接于内喷嘴，螺钉下端抵接于外喷嘴上端面。进一步，送粉间隙上方设有送粉空腔，送粉空腔上下两端分别连通进粉口与送粉间隙。进一步，送粉空腔内设有梯形凸块，梯形凸块的纵截面为梯形，梯形下底抵接于外喷嘴内壁，梯形上底与内喷嘴外壁之间留有空隙，梯形的一个腰与进粉口对应，梯形的另一个腰朝向送粉间隙。进一步，梯形凸块设有多个，多个梯形凸块以内喷嘴为中心间隔布置于外喷嘴内壁。进一步，内喷嘴侧壁设有第一冷却通道，第一冷却通道螺旋环绕于内喷嘴。进一步，内喷嘴下端设有第一冷却空腔，第一冷却空腔与第一冷却通道连通。进一步，外喷嘴侧壁设有第二冷却通道，第二冷却通道螺旋环绕于外喷嘴。进一步，外喷嘴下端设有第二冷却空腔，第二冷却空腔与第二冷却通道连通。进一步，内喷嘴上端设有减重空腔。本技术具有如下优点：通过距离调节装置来调节送粉间隙大小，可以使不同粒径的金属粉末通过送粉间隙，从而能够实现不同粒径的金属粉末的熔覆，可以精准控制金属粉末汇聚的斑点大小，既能够适用于精密熔覆，也能够适用于普通熔覆，金属粉末的利用率高。附图说明图1为本技术的立体结构示意图。图2为本技术的剖视主视图。图3为本技术的进粉口的示意图。图4为图3的C部放大示意图。附图标记说明：1-内喷嘴；11-激光通道；121-第一进水口；122-第一进水螺旋通道；123-第一冷却空腔；124-第一出水螺旋通道；125-第一出水口；13-减重空腔；14-螺纹通孔；15-安装孔；16-进粉口；17-外螺纹；2-外喷嘴；211-第二进水口；212-第二进水螺旋通道；213-第二冷却空腔；214-第二出水螺旋通道；215-第二出水口；22-梯形凸块；23-内螺纹；3-螺钉；4-送粉间隙；5-送粉空腔。具体实施方式下面来对本技术做进一步详细的说明。如图1～图4所示，一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，包括内喷嘴1与外喷嘴2，外喷嘴2可拆卸连接于内喷嘴1，外喷嘴2设有第一通孔，内喷嘴1设于第一通孔内，内喷嘴1中部设有激光通道11，内喷嘴1上端设有进粉口16，内喷嘴1外壁与外喷嘴2内壁之间设有连通进粉口16的送粉间隙4，送粉间隙4与激光通道11之间距离由上至下逐渐缩小，内喷嘴1与外喷嘴2之间设有距离调节装置，距离调节装置用于调节送粉间隙4大小。具体地，内喷嘴1与外喷嘴2均为圆锥形设置，激光通道11位于第一通孔中部。送粉间隙4为环锥形间隙。送粉间隙4上端连通进粉口16，送粉间隙4下端设有出粉口，金属粉末从内喷嘴1上端的进粉口16进入喷嘴外壁与外喷嘴2内壁之间的送粉间隙4，由于送粉间隙4与激光通道11之间距离由上至下逐渐缩小，送粉间隙4由上至下设置为由喷嘴外侧向喷嘴中心倾斜，因此送粉间隙4下端的出粉口也向喷嘴中心倾斜，当金属粉末从送粉间隙4中流出后会向激光通道11方向落下，汇聚于喷嘴下方的成型面上。激光器发出的激光从激光通道11通过，照射于成型面上的金属粉末进行熔覆。由于外喷嘴2可拆卸连接于内喷嘴1，内喷嘴1与外喷嘴2之间设有距离调节装置，因此通过距离调节装置来调节送粉间隙4大小，可以使不同粒径的金属粉末通过送粉间隙4，从而能够实现不同粒径的金属粉末的熔覆，可以精准控制金属粉末汇聚的斑点大小，既能够适用于精密熔覆，也能够适用于普通熔覆，金属粉末的利用率高。外喷嘴2螺纹连接于内喷嘴1，距离调节装置包括螺钉3，螺钉3螺纹连接于内喷嘴1，螺钉3下端抵接于外喷嘴2上端面。具体地，内喷嘴1设有螺纹通孔14，螺钉3螺纹连接于螺纹通孔14。外喷嘴2内壁设有内螺纹23，对应外喷嘴2的内螺纹23，内喷嘴1外壁设有外螺纹17，外喷嘴2与内喷嘴1螺纹连接。由于螺钉3下端抵接于外喷嘴2上端面，通过调节螺钉3突出于螺纹通孔14的长度，可以调节内喷嘴1与外喷嘴2之间距离。根据需要进行熔覆的金属粉末的粒径大小，首先相应设定好适当的螺钉3突出长度后，通过旋紧外喷嘴2与内喷嘴1之间的螺纹连接，便可在外喷嘴2与内喷嘴1之间得到大小合适的送粉间隙4，从而能够实现不同粒径的金属粉末的熔覆。送粉间隙4上方设有送粉空腔5，送粉空腔5上下两端分别连通进粉口16与送粉间隙4。送粉空腔5可以积累较多的金属粉末，能够保证熔覆过程中不会出现粉末断流的现象。本实施例中，进粉口16设有3个，3个进粉口16间隔设于内喷嘴1上端且分别与送粉空腔5连通。送粉空腔5内设有梯形凸块22，梯形凸块22的纵截面为梯形，梯形下底抵接于外喷嘴2内壁，梯形上底与内喷嘴1外壁之间留有空隙，梯形的一个腰与进粉口16对应，梯形的另一个腰朝向送粉间隙4。具体地，金属粉末从进粉口16落入送粉空腔5中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：包括内喷嘴与外喷嘴，外喷嘴可拆卸连接于内喷嘴，外喷嘴设有第一通孔，内喷嘴设于第一通孔内，内喷嘴中部设有激光通道，内喷嘴上端设有进粉口，内喷嘴外壁与外喷嘴内壁之间设有连通进粉口的送粉间隙，送粉间隙与激光通道之间距离由上至下逐渐缩小，内喷嘴与外喷嘴之间设有距离调节装置，距离调节装置用于调节送粉间隙大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：包括内喷嘴与外喷嘴，外喷嘴可拆卸连接于内喷嘴，外喷嘴设有第一通孔，内喷嘴设于第一通孔内，内喷嘴中部设有激光通道，内喷嘴上端设有进粉口，内喷嘴外壁与外喷嘴内壁之间设有连通进粉口的送粉间隙，送粉间隙与激光通道之间距离由上至下逐渐缩小，内喷嘴与外喷嘴之间设有距离调节装置，距离调节装置用于调节送粉间隙大小。


2.按照权利要求1所述的一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：外喷嘴螺纹连接于内喷嘴，距离调节装置包括螺钉，螺钉螺纹连接于内喷嘴，螺钉下端抵接于外喷嘴上端面。


3.按照权利要求1所述的一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：送粉间隙上方设有送粉空腔，送粉空腔上下两端分别连通进粉口与送粉间隙。


4.按照权利要求3所述的一种超高冷却效果的环式同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：送粉空腔内设有梯形凸块，梯形凸块的纵截面为梯形，梯形下底抵接于外喷嘴内壁，梯形上底与内喷嘴外壁之间留有空隙，梯形的一个腰与进粉口对应，梯形...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永强，陈峰，周恒，魏宏鸣，王艺锰，翁丰强，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44