【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光熔覆装置，特别涉及一种棒料表面高速激光熔覆装置。
技术介绍
1、激光熔覆是一种先进的表面处理技术，利用高功率激光将涂覆材料加热至熔化状态，再与基材结合形成新的表面层。可以显著提高基材的耐磨性和抗腐蚀性，改善基材的物理和化学属性，同时可用于损坏部件的局部修复，延长设备的使用寿命。目前，激光熔覆装置在同一件工件上处理不同区域时，例如磨损较重的部位可能需要更耐磨的材料，而其他部位则可以采用成本较低的材料，因此在需要根据具体需求切换不同的熔覆材料。以上仅为适用单通道熔覆系统，而在考虑耐磨性、耐蚀性等特性的同时兼顾成本效益时，可采用铁基合金粉末可提高熔覆层耐蚀性与强韧性，因此需要采用多通道熔覆系统以满足熔覆作业需求。
2、中国专利文献：cn202210201138.2，公开了一种可更换粉料的激光熔覆头，该申请在喷头本体上设置粉料通道和保护气体通道，其中粉料通道包括主通道和多个进料通道，喷头本体上设置切换进料通道与主通道相通的切换装置，切换装置工作时，当外部气源通过进气通道向活塞腔内供气时，柱形活塞推动遮挡环移动，使贯穿孔与特定的粉料加注槽连通，其余粉料加注槽则被遮挡环的外圆周壁遮挡密封，以实现供料。该申请中多个进料通道单独开启，从而轮替加注粉料，在熔覆过程中，不同的熔覆粉料没有得到充分的混合均匀而直接喷涂至工件表面通过激光加热形成熔覆层，这样形成的熔覆层会出现强度不足、耐蚀性差等问题，而且不同的金属粉末的热膨胀系数和冷却速率通常不同，这会导致熔覆层内部产生应力，增加裂纹的产生风险。
1、本专利技术针对上述问题，公开了一种棒料表面高速激光熔覆装置，采用多通道熔覆系统，能够快速切换不同粉末材料进行熔覆，并且利用保护气体对混合腔中的两种熔覆材料进行均匀混合，以保证熔覆质量。
2、具体的技术方案如下：
3、一种棒料表面高速激光熔覆装置，包括支撑座、升降筒组件、激光熔覆头，所述激光熔覆头通过升降筒组件安装于支撑座底部，激光熔覆头包括外筒座、内筒体以及喷嘴头，所述外筒座上端与升降筒组件连接，外筒座中贯穿设置所述内筒体，所述内筒体下端外侧套设所述喷嘴头，喷嘴头底端与内筒体底端平齐，所述外筒座下端开设有用于容置喷嘴头的安装槽，且喷嘴头与外筒座之间转动连接；所述喷嘴头上端内壁与内筒体上端外壁之间形成环形结构的混合腔室，所述混合腔室两侧内壁上均设有用于分散熔覆粉料的导料结构；所述内筒体下端外壁呈向外凸起设置并形成锥凸部，锥凸部上下两端侧壁均呈锥面设置，喷嘴头下端呈收缩设置并与锥凸部下端之间形成间隙较小的出料通道。喷嘴头上端侧壁上贯穿设有至少三个贯穿孔，贯穿孔下端与混合腔室连通。
4、所述外筒座侧壁上沿周向均匀分布设有至少两个料管座，所述料管座上均连接有粉料输送管；所述外筒体侧壁上设有至少两个气管座，所述气管座位于相邻两个料管座之间，且气管座上均连接有气体输送管，气体输送管与气源连接并用于输送保护气体；所述外筒座上位于每个料管座和气管座处均贯穿设有与气体输送管或粉料输送管相连通的输送通道，所述输送通道下端分别延伸至所述安装槽，且若干个所述输送通道分别与至少三个贯穿孔的位置相应并与之连通，通过旋转喷嘴头以使若干个贯穿孔分别与若干个输送通道相连通，实现切换不同种类的熔覆材料进行激光熔覆作业。
5、进一步的，所述导料结构包括设置于喷嘴头内壁和内筒体外壁上的若干个环状的凸棱块，且位于喷嘴头和内筒体上的凸棱块呈纵向交错分布，所述凸棱块截面呈三角形结构，且凸棱块顶壁均为倾斜面设置。
6、进一步的，每个所述输送通道下端均设有用于与贯穿孔相对接的弹性接头组件，所述弹性接头组件包括接头管和弹簧，所述接头管外壁上设有限位环，且输送通道内壁上开设有用于限制限位环活动的限位槽，所述限位槽中设置所述弹簧，弹簧向下抵压限位环，并使得接头管下端嵌入至贯穿孔中或抵压至喷嘴头外壁上。
7、进一步的，所述接头管外壁与输送通道内壁贴合设置，且接头管上端管口内壁呈锥面扩张设置；所述接头管下端管口外壁呈锥面设置，且当接头管与贯穿孔对接时，接头管在弹簧作用下，其下端锥面外壁抵压至贯穿孔的孔口处。
8、进一步的，所述内筒体包括上管体和下管体，所述上管体与下管体之间连接处水平设有聚光透镜。
9、进一步的，所述安装槽内壁上设有一圈卡环，且喷嘴头外壁上设有一圈与所述卡环相适配的卡槽，实现喷嘴头与外筒座之间的转动连接。
10、进一步的，所述喷嘴头外壁上设有一圈凸起的调节环，所述调节环外壁上设有与贯穿孔位置相对应的标记，且该标记位置分别与料管座和气管座的位置相对应。
11、本专利技术的有益效果体现在：
12、(1)本专利技术中采用可旋转的喷嘴头与外筒座相配合，使喷嘴头上的贯穿孔与外筒座上指定的输送通道相连通，从而可根据实际需求，实现不同种类熔覆材料的快速切换，并且可采用多通道进行输料，以实现熔覆材料的合金化，相比较现有技术，保证了熔覆质量，降低了熔覆成本。
13、(2)本专利技术相比较现有技术，在输料通道与出料通道之间设置了混合腔室，通过旋转喷嘴头并使得当粉料输送管与混合腔室连通时，必定有至少一个气体输送管也与混合腔室连通，使得不同种类、不同粒径的熔覆粉料在保护气体带动下经过混合腔室中导料结构的分散混合作用后，能够充分混合均匀，从而保证合金化的熔覆层不会出现断裂、腐蚀等问题。
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1.一种棒料表面高速激光熔覆装置，包括支撑座(1)、升降筒(2)、激光熔覆头(3)，所述激光熔覆头(3)通过升降筒(2)安装于支撑座(1)底部，其特征在于，激光熔覆头(3)包括外筒座(4)、内筒体(5)以及喷嘴头(6)，所述外筒座(4)上端与升降筒(2)连接，外筒座(4)中贯穿设置所述内筒体(5)，所述内筒体(5)下端外侧套设所述喷嘴头(6)，喷嘴头(6)底端与内筒体(5)底端平齐，所述外筒座(4)下端开设有用于容置喷嘴头(6)的安装槽(41)，且喷嘴头(6)与外筒座(4)之间转动连接；所述喷嘴头(6)上端内壁与内筒体(5)上端外壁之间形成环形结构的混合腔室(7)，所述混合腔室(7)两侧内壁上均设有用于分散熔覆粉料的导料结构；所述内筒体(5)下端外壁呈向外凸起设置并形成锥凸部(51)，所述锥凸部(51)上下两端侧壁均呈锥面设置，所述喷嘴头(6)下端呈收缩设置并与锥凸部(51)下端之间形成出料通道(8)；所述喷嘴头(6)上端侧壁上贯穿设有至少三个贯穿孔(62)，所述贯穿孔(62)下端与混合腔室(7)连通；
2.如权利要求1所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，
3.如权利要求1所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，每个所述输送通道下端均设有用于与贯穿孔(62)相对接的弹性接头组件(45)，所述弹性接头组件(45)包括接头管(451)和弹簧(453)，所述接头管(451)外壁上设有限位环(452)，且输送通道内壁上开设有用于限制限位环(452)活动的限位槽(44)，所述限位槽(44)中设置所述弹簧(453)，弹簧(453)向下抵压限位环(452)，并使得接头管(451)下端嵌入至贯穿孔(62)中或抵压至喷嘴头(6)外壁上。
4.如权利要求3所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，所述接头管(451)外壁与输送通道内壁贴合设置，且接头管(451)上端管口内壁呈锥面扩张设置；所述接头管(451)下端管口外壁呈锥面设置，且当接头管(451)与贯穿孔(62)对接时，接头管(451)在弹簧(453)作用下，其下端锥面外壁抵压至贯穿孔(62)的孔口处。
5.如权利要求1所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，所述贯穿孔(62)均位于喷嘴头(6)的一侧，且相邻两个所述贯穿孔(62)之间的间距均与输料通道之间的最小间距相等。
6.如权利要求1所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，所述内筒体(5)包括上管体(52)和下管体(53)，所述上管体(52)与下管体(53)之间连接处水平设有聚光透镜(54)。
7.如权利要求1所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，所述安装槽(41)内壁上设有一圈卡环(411)，且喷嘴头(6)外壁上设有一圈与所述卡环(411)相适配的卡槽(61)，实现喷嘴头(6)与外筒座(4)之间的转动连接。
8.如权利要求7所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，所述喷嘴头(6)外壁上设有一圈凸起的调节环(63)，所述调节环(63)外壁上设有与贯穿孔(62)位置相对应的标记，且该标记位置分别与料管座(42)和气管座(43)的位置相对应。
...【技术特征摘要】
1.一种棒料表面高速激光熔覆装置，包括支撑座(1)、升降筒(2)、激光熔覆头(3)，所述激光熔覆头(3)通过升降筒(2)安装于支撑座(1)底部，其特征在于，激光熔覆头(3)包括外筒座(4)、内筒体(5)以及喷嘴头(6)，所述外筒座(4)上端与升降筒(2)连接，外筒座(4)中贯穿设置所述内筒体(5)，所述内筒体(5)下端外侧套设所述喷嘴头(6)，喷嘴头(6)底端与内筒体(5)底端平齐，所述外筒座(4)下端开设有用于容置喷嘴头(6)的安装槽(41)，且喷嘴头(6)与外筒座(4)之间转动连接；所述喷嘴头(6)上端内壁与内筒体(5)上端外壁之间形成环形结构的混合腔室(7)，所述混合腔室(7)两侧内壁上均设有用于分散熔覆粉料的导料结构；所述内筒体(5)下端外壁呈向外凸起设置并形成锥凸部(51)，所述锥凸部(51)上下两端侧壁均呈锥面设置，所述喷嘴头(6)下端呈收缩设置并与锥凸部(51)下端之间形成出料通道(8)；所述喷嘴头(6)上端侧壁上贯穿设有至少三个贯穿孔(62)，所述贯穿孔(62)下端与混合腔室(7)连通；
2.如权利要求1所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，所述导料结构包括设置于喷嘴头(6)内壁和内筒体(5)外壁上的若干个环状的凸棱块(71)，且位于喷嘴头(6)和内筒体(5)上的凸棱块(71)呈纵向交错分布，所述凸棱块(71)截面呈三角形结构，且凸棱块(71)顶壁均为倾斜面设置。
3.如权利要求1所述的一种棒料表面高速激光熔覆装置，其特征在于，每个所述输送通道下端均设有用于与贯穿孔(62)相对接的弹性接头组件(45)，所述弹性接头组件(45)包括接头管(451)和弹簧(453)，所述接头管(451)外壁上设有限位环...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，
申请(专利权)人：江苏联宸激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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