[发明专利]基于激光辅助加热的超高压水射流板材渐进加工喷头及其应用

权利要求书

1.一种基于激光辅助加热的超高压水射流板材渐进加工喷头，其特征在于，包括：下套筒、喷嘴、中套筒、激光输出装置和上套筒，其中：下套筒、喷嘴、中套筒与上套筒依次连接，上套筒为双层结构，激光输出装置固定于上套筒内且输出光轴正对喷嘴。

2.根据权利要求1所述的基于激光辅助加热的超高压水射流板材渐进加工喷头，其特征是，所述的下套筒与中套筒之间通过螺纹连接，喷嘴固定设置于下套筒内壁的喷嘴槽内。

3.根据权利要求1所述的基于激光辅助加热的超高压水射流板材渐进加工喷头，其特征是，所述的喷嘴采用红宝石或硬质合金材料制成。

4.根据权利要求1所述的基于激光辅助加热的超高压水射流板材渐进加工喷头，其特征是，所述的激光输出装置包括：透镜套筒和激光透镜，其中：透镜套筒与上套筒之间通过螺纹连接，激光透镜固定设置于透镜套筒的内壁的透镜槽内。

5.根据权利要求1所述的基于激光辅助加热的超高压水射流板材渐进加工喷头，其特征是，所述的上套筒为双层结构，内层为激光输出装置所使用的激光通路，内层与外壳之间为高压水通路。

6.一种根据上述任一权利要求所述渐进加工喷头的应用方法，其特征在于，针对钛合金，采用1千瓦功率的激光发生器，将水泵压力调至30MPa，喷嘴采用内径尺寸2mm的硬质合金喷嘴，当激光对板料加热的热流量超过高压水从板料上带走的热量时，板料在被加热软化的同时在高压水的作用下发生变形，从而完成增量成形。

7.一种根据上述任一权利要求所述渐进加工喷头的应用方法，其特征在于，针对钛合金，采用2千瓦功率的激光发生器，将水泵压力调至300MPa，喷嘴内径尺寸0.5mm的红宝石喷嘴。板料经激光加热熔化后的材料被高压水冲走，从而完成板料的切割。

8.一种根据上述任一权利要求所述渐进加工喷头的应用方法，其特征在于，针对铝合金，无需激光介入，将水泵压力调至30MPa，喷嘴采用内径尺寸2mm的硬质合金喷嘴。板料在高压水的压力下发生变形，从而完成增量成形。