本發(fā)明涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光熔覆噴嘴裝置。

背景技術(shù)：

激光熔覆技術(shù)興起于20世紀(jì)80年代，是一種先進(jìn)的金屬零件表面強化，改性和修復(fù)技術(shù)。具體是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等的工藝方法。

在激光熔覆加工中所用整個送粉裝置可分為兩個部分：送粉器和送粉噴嘴。送粉噴嘴的作用是將從送粉器送來的粉流轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌男螤畈⑺腿爰す夤馐?，實現(xiàn)需要的加工。粉末通過噴嘴結(jié)構(gòu)傳遞到基體上，所以粉末在噴嘴結(jié)構(gòu)中是否會堵塞，對熔覆的質(zhì)量有很大影響。噴嘴的結(jié)構(gòu)和性能直接影響整個加工效果。

傳統(tǒng)的噴嘴裝置中，粉末通過噴嘴頭與噴嘴套之間的間隙流出，因為間隙小，極易發(fā)生堵塞，且粉末匯聚能力差，粉末利用率低。大部分的設(shè)備都只能使用微米材料的粉末進(jìn)行送粉。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一，在于提供一種激光熔覆噴嘴裝置，結(jié)構(gòu)簡單，粉末匯聚精度高，提高了光粉耦合的精度，保證了粉末的準(zhǔn)直性和粉末的利用率。

本發(fā)明的技術(shù)問題之一，是這樣實現(xiàn)的：

一種激光熔覆噴嘴裝置，所述激光熔覆噴嘴裝置安裝于激光頭上，所述激光熔覆噴嘴裝置包括一錐形噴嘴頭，所述錐形噴嘴頭連接于所述激光頭內(nèi)；所述錐形噴嘴頭內(nèi)設(shè)有復(fù)數(shù)個第一粉末通道，所述錐形噴嘴頭的上端圓周上均勻分布有復(fù)數(shù)個第一入口，所述錐形噴嘴頭的下端圓周上均勻分布有復(fù)數(shù)個第一出口，所述第一入口通過所述第一粉末通道連通至所述第一出口，所述第一入口與所述第一出口的尺寸大小和個數(shù)一致。

進(jìn)一步地，所述第一入口及所述第一出口呈圓孔狀，且所述第一入口設(shè)于所述錐形噴嘴頭的上端圓周的中部，所述第一出口設(shè)于所述錐形噴嘴頭的下端圓周的中部。

進(jìn)一步地，所述第一入口及所述第一出口呈半圓孔狀，且所述第一入口設(shè)于所述錐形噴嘴頭的上端圓周的外端部，所述第一出口設(shè)于所述錐形噴嘴頭的下端圓周的外端部，所述第一粉末通道設(shè)于所述錐形噴嘴頭外壁。

進(jìn)一步地，所述激光熔覆噴嘴裝置還包括一錐形噴嘴套，所述錐形噴嘴頭套設(shè)在所述錐形噴嘴套內(nèi)，所述錐形噴嘴套內(nèi)壁設(shè)有與所述第一粉末通道相匹配的第二粉末通道，所述錐形噴嘴頭的上端圓周的內(nèi)端部設(shè)有與所述第一入口相匹配的第二入口，所述錐形噴嘴頭的下端圓周的內(nèi)端部設(shè)有與所述第一出口相匹配的第二出口。

進(jìn)一步地，所述激光熔覆噴嘴裝置還包括一外套，所述外套套設(shè)在所述錐形噴嘴套的上端部，并連接于所述激光頭的外端。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二，在于提供一種激光熔覆噴嘴裝置的成孔方法，打孔方式簡單，粉末匯聚精度高，提高了光粉耦合的精度，保證了粉末的準(zhǔn)直性和粉末的利用率。

本發(fā)明的技術(shù)問題之二，是這樣實現(xiàn)的：

一種激光熔覆噴嘴裝置的成孔方法，所述成孔方法需提供上述的一種激光熔覆噴嘴裝置，所述成孔方法包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)熔覆粉末的種類確定出該熔覆粉末的粒徑，根據(jù)該熔覆粉末的粒徑確定出所述錐形噴嘴頭下端的所述第一出口的直徑；

步驟2、根據(jù)所述錐形噴嘴頭下端圓周內(nèi)圈的周長和所述第一出口的直徑，確定出所述第一出口的個數(shù)；其計算公式為：

所述第一出口的個數(shù)＝所述錐形噴嘴頭下端圓周內(nèi)圈的周長÷所述第一出口的直徑；

步驟3、根據(jù)所述第一出口的直徑和個數(shù)，在所述錐形噴嘴頭的相應(yīng)位置上對所述第一入口、所述第一粉末通道及所述第一出口進(jìn)行打孔處理。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明是通過在所述錐形噴嘴頭上打孔的方式，使粉末流動相對獨立，間隙變大，粉末不容易堵塞，不會影響熔覆質(zhì)量，粉末匯聚精度高，提高了光粉耦合的精度，保證了粉末的準(zhǔn)直性和粉末的利用率。

附圖說明

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置安裝于激光頭上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置中實施例一的錐形噴嘴頭的主視圖。

圖3為圖1的一個縱向剖面圖。

圖4為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置中實施例一的錐形噴嘴頭的俯視圖。

圖5為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置中實施例一的錐形噴嘴頭和錐形噴嘴套的配合連接圖。

圖6為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置中實施例二的錐形噴嘴頭的主視圖。

圖7為圖5的一個縱向剖面圖。

圖8為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置中實施例二的錐形噴嘴頭的俯視圖。

圖9為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置中實施例二的錐形噴嘴頭和錐形噴嘴套的配合連接圖。

圖10為本發(fā)明一種激光熔覆噴嘴裝置的成孔方法執(zhí)行流程圖。

圖中標(biāo)號說明：

激光熔覆噴嘴裝置100、錐形噴嘴頭1、第一粉末通道11、第一入口12、第一出口13、錐形噴嘴套2、第二粉末通道21、第二入口22、第二出口23、外套3、激光頭200。

具體實施方式

為使得本發(fā)明更明顯易懂，現(xiàn)以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

如圖1所示，本發(fā)明的一種激光熔覆噴嘴裝置，所述激光熔覆噴嘴裝置100安裝于激光頭200上，所述激光熔覆噴嘴裝置100包括一錐形噴嘴頭1、一錐形噴嘴套2及一外套3，所述錐形噴嘴頭1通過螺紋連接于所述激光頭200內(nèi)，所述錐形噴嘴頭1套設(shè)在所述錐形噴嘴套2內(nèi)，所述外套3套設(shè)在所述錐形噴嘴套2的上端部，并通過螺紋連接于所述激光頭200的外端；

所述錐形噴嘴頭1內(nèi)設(shè)有復(fù)數(shù)個第一粉末通道11，所述錐形噴嘴頭1的上端圓周上均勻分布有復(fù)數(shù)個第一入口12，所述錐形噴嘴頭1的下端圓周上均勻分布有復(fù)數(shù)個第一出口13，所述第一入口12通過所述第一粉末通道11連通至所述第一出口13，所述第一入口12與所述第一出口13的尺寸大小和個數(shù)一致。

實施例一：

如圖2至圖5所示，所述第一入口12及所述第一出口13呈圓孔狀，所述第一粉末通道11呈圓柱狀；且所述第一入口12設(shè)于所述錐形噴嘴頭1的上端圓周的中部，所述第一出口13設(shè)于所述錐形噴嘴頭1的下端圓周的中部。所述錐形噴嘴頭1內(nèi)的空腔，作為激光入口；所述第一入口12作為熔覆粉末入口，熔覆粉末由所述第一入口12、所述第一粉末通道11及所述第一出口13依次流入。所述錐形噴嘴套2上端的凹槽，作為冷卻水入口；在開始進(jìn)行激光熔覆操作時，通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝，在基層表面形成與其為冶金結(jié)合的添料熔覆層。本發(fā)明中，在送粉過程中，粉末不僅可以從所述錐形噴嘴頭1和所述錐形噴嘴套2之間的間隙流入，還能從所述第一入口12流入，提高了送粉效率。

實施例二：

如圖6至圖9所示，所述第一入口12及所述第一出口13呈半圓孔狀，所述第一粉末通道11呈半圓柱狀；所述第一入口12設(shè)于所述錐形噴嘴頭1的上端圓周的外端部，所述第一出口13設(shè)于所述錐形噴嘴頭1的下端圓周的外端部，所述第一粉末通道11設(shè)于所述錐形噴嘴頭1外壁；

所述錐形噴嘴套2內(nèi)壁設(shè)有與所述第一粉末通道11相匹配的第二粉末通道21，所述錐形噴嘴頭1的上端圓周的內(nèi)端部設(shè)有與所述第一入口12相匹配的第二入口22，所述錐形噴嘴頭1的下端圓周的內(nèi)端部設(shè)有與所述第一出口13相匹配的第二出口23。所述第二入口22及所述第二出口23呈半圓孔狀，所述第二粉末通道21呈半圓柱狀，當(dāng)所述錐形噴嘴頭1套在所述錐形噴嘴套2內(nèi)時，所述第一入口12和所述第二入口22相對設(shè)置形成一個圓孔，所述第一粉末通道11和所述第二粉末相對設(shè)置形成一個圓柱，所述第一出口13和所述第二出口23相對設(shè)置形成一個圓孔。所述錐形噴嘴頭1內(nèi)的空腔，作為激光入口；所述第一入口12和所述第二入口22作為熔覆粉末入口，熔覆粉末由所述第一入口12(所述第二入口22)、所述第一粉末通道11(所述第二粉末通道21)及所述第一出口13(所述第二出口23)依次流入；所述錐形噴嘴套2上端的凹槽，作為冷卻水入口。在開始進(jìn)行激光熔覆操作時，通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝，在基層表面形成與其為冶金結(jié)合的添料熔覆層。本發(fā)明中，在送粉過程中，所述錐形噴嘴頭1外壁和所述錐形噴嘴套2內(nèi)壁之間的間隙設(shè)有由所述第一入口12、所述第一粉末通道11、所述第一出口13、所述第二入口22、所述第二粉末通道21、所述第二出口23構(gòu)成的通道，粉末從通道流入，增加了所述錐形噴嘴頭1外壁和所述錐形噴嘴套2內(nèi)壁之間的送粉道路寬度，從而提高了送粉效率。

如圖10所示，本發(fā)明的一種激光熔覆噴嘴裝置的成孔方法，所述成孔方法需提供上述的一種激光熔覆噴嘴裝置，所述成孔方法包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)熔覆粉末的種類確定出該熔覆粉末的粒徑，根據(jù)該熔覆粉末的粒徑確定出所述錐形噴嘴頭1下端的所述第一出口13的直徑；

步驟2、根據(jù)所述錐形噴嘴頭1下端圓周內(nèi)圈的周長和所述第一出口13的直徑，確定出所述第一出口13的個數(shù)；其計算公式為：

所述第一出口13的個數(shù)＝所述錐形噴嘴頭1下端圓周內(nèi)圈的周長÷所述第一出口13的直徑；

步驟3、根據(jù)所述第一出口13的直徑和個數(shù)，在所述錐形噴嘴頭1的相應(yīng)位置上對所述第一入口12、所述第一粉末通道11及所述第一出口13進(jìn)行打孔處理。

本發(fā)明可以根據(jù)送粉的熔覆粉末的粒徑來調(diào)整所述第一出口13的直徑的大小，均勻分布在錐形噴嘴頭上，實現(xiàn)納米材料粉末的使用，可以使得該錐形噴嘴頭1能使用納米材料的熔覆粉末進(jìn)行送粉，減少納米材料在送粉過程中產(chǎn)生的粉末團(tuán)聚現(xiàn)象，

表1：(表1為第一出口的直徑及個數(shù)對照表)

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。