一种激光宽带熔覆送粉头制造技术

本发明专利技术公开了一种激光宽带熔覆送粉头，包括沿垂直方向纵向布置的导光筒、送粉腔、粉末集束分流器、冷却水装置、保护气装置等部件。激光宽带熔覆送粉头，具备侧吹保护气帘，有效避免激光组件被熔覆烟尘污染；光斑聚焦位置和粉斑汇聚位置均可调，可以保证二者重合，最大限度提高粉末利用率和熔覆效率；具备自冷却功能，能够长时间稳定工作；能够对激光熔池进行有效的气体保护，避免熔池中的元素与空气中的氧气等发生反应，保证熔覆层性能。保证熔覆层性能。保证熔覆层性能。

【技术实现步骤摘要】
一种激光宽带熔覆送粉头


[0001]本专利技术涉及一种激光熔覆送粉头，尤其涉及激光宽带熔覆使用的送粉头。

技术介绍

[0002]目前，随着激光器功率的提升和光斑形状调制装置的进步，宽带激光熔覆所需的功率密度和光斑形状稳定性已经得到保证，现有激光头的形式很多，各有优缺点，但激光宽带熔覆的专用送粉头还缺乏成熟可靠的产品。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种能够有效保证光斑和粉斑的重合，具备自冷却功能，能够有效保护熔池的激光宽带熔覆送粉头。
[0004]实现本专利技术的技术解决方案为：
[0005]本专利技术的一种激光宽带熔覆送粉头，包括导光筒，所述的导光筒上端进口与激光组件的出光口连接；在所述的导光筒侧壁中部开有一个侧吹保护气接口；
[0006]在所述的导光筒的底部出口处的内壁上设置有内螺纹形成内螺纹孔端，在一个送粉腔的上部外壁上设置有外螺纹形成外螺纹端，所述的送粉腔的外螺纹端与导光筒的内螺纹孔端螺纹连接，导光筒下端的内螺纹长度大于送粉腔上端的外螺纹长度；
[0007]以送粉腔的竖直中心轴线为对称轴，在所述的送粉腔的侧壁上部对称分布有两个定位支座导管且彼此呈V形设置，在两个定位支座导管的侧壁上预留有定位用的螺纹孔；在位于两个定位支座导管下部的送粉腔的侧壁上对称分布有两个微调支架导管且彼此呈V形设置，在每个微调支架导管的上部固定有支架锁母，所述的两个定位支座导管和两个微调支架导管的底部分别与送粉腔侧壁上的开孔连通；
[0008]在两个定位支座导管上各自连接有一个粉末集束分流器，每一个粉末集束分流器包括粉末集束管，所述的粉末集束管包括圆形铜管主体，所述的圆形铜管主体的下端为扁平形结构形成扁口状出口段且所述的圆形铜管主体的上侧弯折形成与定位支座导管的倾斜角度一致的弯折段，倾斜角度与微调支架导管倾斜角度一致的调节螺柱的下端与铜管主体焊接相连，在所述的圆形铜管主体的弯折处固定有一个限位板，在所述的弯折段的上部外壁上固定有转轴定位座，在所述的转轴定位座上开有定位孔，压板和分流板上下固定相连组成分流装置，所述的分流板为凸形结构，所述的凸形结构的凸起的顶面与压板的底壁贴合设置，在所述的凸形结构凸起的顶面上开有多条粉末通道，所述的多条粉末通道从进口侧向出口侧呈发散形放射状设置，位于所述的多条粉末通道下侧的压板和分流板之间形成与多条粉末通道出口侧连通的出粉口，位于所述的多条粉末通道上侧的压板和分流板之间形成与多条粉末通道进口侧连通的送粉口，所述的扁口状出口段插入送粉口且固定相连；
[0009]每一个粉末集束分流器的调节螺柱插入对应设置的微调支架导管内且与微调支架导管上的支架锁母螺纹连接，每一个粉末集束分流器的弯折段插入对应设置的定位支座
导管内，所述的转轴定位座与定位支座导管间隙配合，所述的转轴定位座和定位支座导管之间通过穿过螺纹孔以及定位孔的螺栓固定相连，所述的限位板能够与送粉腔的内壁贴合设置，所述的限位板的中心轴线与相应侧的定位支座导管的中心轴线重合，每一个粉末集束分流器的出粉口与送粉腔底部出口处连通，在所述的送粉腔下部的外壁上环套固定有冷却水装置，保护气装置设置在送粉腔底部出口处且通过螺栓与冷却水装置固定相连，所述的保护气装置包括环形气腔，所述的环形气腔的中间孔与送粉腔底部出口同轴线设置，所述的环形气腔与进气管连通。
[0010]本专利技术的显著优点为：具备侧吹保护气帘，有效避免激光组件被熔覆烟尘污染；光斑聚焦位置和粉斑汇聚位置均可调，可以保证二者重合，最大限度提高粉末利用率和熔覆效率；送粉头具备自冷却功能，能够长时间稳定工作；能够对激光熔池进行有效的气体保护，避免熔池中的元素与空气中的氧气等发生反应，保证熔覆层性能。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的一种激光宽带熔覆送粉头的结构示意图；
[0012]图2为图1所示的结构中的导光筒的结构示意图；
[0013]图3为图1所示的结构中的送粉腔的结构示意图；
[0014]图4为粉末集束分流器的结构示意图。
[0015]图5为压板的结构示意图；
[0016]图5
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1为压板的正视图；
[0017]图5
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2为压板的左视图；
[0018]图6为粉末分流板的结构示意图；
[0019]图6
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1为粉末分流板的正视图；
[0020]图6
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2为粉末分流板的左视图；
[0021]图7为冷却水装置的结构示意图；
[0022]图8为保护气装置的结构示意图；
[0023]图8
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1为保护气装置的气腔；
[0024]图8
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2为保护气装置的进气管；
[0025]图8
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3为保护气装置的出气孔。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述。
[0027]如附图1所示，本专利技术的一种激光宽带熔覆送粉头，包括导光筒1，所述的导光筒上端进口与现有的激光组件的出光口连接，连接方式可以采用螺纹连接，也可以选用卡扣、定位销、螺丝等其他连接方式。
[0028]在所述的导光筒侧壁中部开有一个侧吹保护气接口5，具有一定压力和流速的侧吹保护气(优选为氩气，也可以使用氮气、压缩空气等其他气体)可以通过该侧吹保护气接口进入导光筒，形成侧吹保护气帘，防止激光熔覆时产生的烟尘随气流向上进入激光组件。
[0029]在所述的导光筒的底部出口处的内壁上设置有内螺纹形成内螺纹孔端，在一个送粉腔2的上部外壁上设置有外螺纹形成外螺纹端，所述的送粉腔2的外螺纹端与导光筒的内
螺纹孔端螺纹连接。导光筒下端的内螺纹长度大于送粉腔上端的外螺纹长度，从而使送粉腔在垂直方向上相对导光筒的高度可以通过螺纹啮合长度调节。
[0030]以送粉腔的竖直中心轴线为对称轴，在所述的送粉腔的侧壁上部对称分布有两个定位支座导管3且彼此呈V形设置，在两个定位支座导管的侧壁上预留有定位用的螺纹孔3
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1；在位于两个定位支座导管下部的送粉腔的侧壁上对称分布有两个微调支架导管4且彼此呈V形设置，在每个微调支架导管的上部固定有支架锁母。所述的两个定位支座导管和两个微调支架导管的底部分别与送粉腔侧壁上的开孔连通。
[0031]在两个定位支座导管3上各自连接有一个粉末集束分流器，如附图4所示，每一个粉末集束分流器包括粉末集束管6
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3，所述的粉末集束管6
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3包括圆形铜管主体，所述的圆形铜管主体的下端为扁平形结构形成扁口状出口段且所述的圆形铜管主体的上侧弯折形成与定位支座导管3的倾斜角度一致的弯折段。倾斜角度与微调支架导管4倾斜角度一致的调节螺柱6
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4的下端与铜管主体焊接相连。在所述的圆形铜管主体的弯折处固定有一个限位板6
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5。在所述的弯折段的上部外壁上固定有转轴定位座6
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6，在所述的转轴定位座6...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光宽带熔覆送粉头，其特征在于：包括导光筒(1)，所述的导光筒上端进口与激光组件的出光口连接；在所述的导光筒侧壁中部开有一个侧吹保护气接口(5)；在所述的导光筒的底部出口处的内壁上设置有内螺纹形成内螺纹孔端，在一个送粉腔(2)的上部外壁上设置有外螺纹形成外螺纹端，所述的送粉腔的外螺纹端与导光筒的内螺纹孔端螺纹连接，导光筒下端的内螺纹长度大于送粉腔上端的外螺纹长度；以送粉腔的竖直中心轴线为对称轴，在所述的送粉腔的侧壁上部对称分布有两个定位支座导管(3)且彼此呈V形设置，在两个定位支座导管的侧壁上预留有定位用的螺纹孔(3
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1)；在位于两个定位支座导管下部的送粉腔的侧壁上对称分布有两个微调支架导管(4)且彼此呈V形设置，在每个微调支架导管的上部固定有支架锁母，所述的两个定位支座导管和两个微调支架导管的底部分别与送粉腔侧壁上的开孔连通；在两个定位支座导管上各自连接有一个粉末集束分流器，每一个粉末集束分流器包括粉末集束管(6
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3)，所述的粉末集束管包括圆形铜管主体，所述的圆形铜管主体的下端为扁平形结构形成扁口状出口段且所述的圆形铜管主体的上侧弯折形成与定位支座导管的倾斜角度一致的弯折段，倾斜角度与微调支架导管倾斜角度一致的调节螺柱(6
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4)的下端与铜管主体焊接相连，在所述的圆形铜管主体的弯折处固定有一个限位板(6
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5)，在所述的弯折段的上部外壁上固定有转轴定位座(6
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6)，在所述的转轴定位座上开有定位孔(6
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7)，压板(6
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1)和分流板(6
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2)上下固定相连组成分流装置，所述的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：封娟娟，薛晓斌，董建建，张海华，左玉强，
申请(专利权)人：天津修船技术研究所中国船舶集团有限公司第六三一三研究所，
类型：发明
国别省市：