[实用新型]激光熔覆复合喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型属于激光熔覆领域，具体涉及一种激光熔覆复合喷嘴。

背景技术

激光熔覆技术是指激光熔覆亦称激光包覆或激光熔敷，是材料表面改性技术的一种重要方法，它是利用高能激光(10⁴～10⁶W/cm)在金属表面辐照，通过迅速熔化、扩展和迅速凝固，冷却速度通常达到10²～10⁶℃/s，在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，从而构成一种新的复合材料，以弥补机体所缺少的高性能，显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能。这种复合材料能充分发挥两者的优势，弥补相互间的不足。对于某些共晶合金，甚至能得到非晶态表层，具有极好的抗腐蚀性能。

激光熔覆技术是一种经济效益较高的表面改性技术，可以在廉价母材上制备出高性能的合金表面，以降低材料成本，节约贵重稀有金属材料。目前的方法主要有预涂、送粉和送丝等。

预涂法需要在激光熔化前把粉末用粘结剂涂在工件表面，然后激光熔化。缺点是工序复杂，容易产生气孔等缺陷。由于激光要先熔化预涂的粉末，然后才是基体，稀释率难以控制。

送粉法可实现粉末和基体同时熔化，但激光束与送给的粉末作用区重合程度不易控制，容易出现偏离，在激光熔覆过程中不易保证质量，一般粉末利用率偏低，对环境造成污染。

送丝法比送粉容易控制且丝材利用率几乎百分之百。缺点是成形精度差，丝材对激光反射率高，不易吸收能量。

有鉴于此，有必要提供一种新型的激光熔覆复合喷嘴。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型解决的技术问题是提供一种激光熔覆复合喷嘴，利用该激光熔覆复合喷嘴进行熔覆不易产生气孔、粉末利用率高、激光反射率低。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种激光熔覆复合喷嘴，尤其是，包括：连接套，该连接套沿轴向开设有送丝通道、送粉通道和保护气通道，所述送丝通道包括送丝管和第一丝材导向管，所述第一丝材导向管连通于所述送丝管的下端，所述第一丝材导向管的直径小于所述送丝管的直径；喷嘴气套，连接于所述连接套的下方，该喷嘴气套沿轴向开设有粉丝通道和保护气套，所述保护气套环绕设于所述粉丝通道的外侧，所述粉丝通道连通于所述送粉通道的下端，所述保护气套连通于所述保护气通道的下端；第二丝材导向管，该第二丝材导向管组装连通于所述第一丝材导向管的下端，所述第二丝材导向管位于所述粉丝通道内。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述第二丝材导向管为医用针管的针头。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述连接套的下端开设有环形的安装槽，所述安装槽环绕设于所述第一丝材导向管的外侧。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述安装槽与所述送粉通道的底端连通。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述喷嘴气套的顶端开设有锥形槽，所述锥形槽上方连通于所述安装槽，所述锥形槽的下方连通于所述粉丝通道。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述第二丝材导向管与所述粉丝通道同轴设置，所述第二丝材导向管与所述第一丝材导向管同轴设置。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述第二丝材导向管的内径与所述第一丝材导向管的内径相同。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述喷嘴气套上开设有环形腔，所述环形腔上下分别连通于所述保护气通道和保护气套之间。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述保护气套与所述粉丝通道同轴设置，所述保护气套包括若干沿轴向开设的气孔。

优选的，在上述激光熔覆复合喷嘴中，所述激光熔覆复合喷嘴还包括密封套，所述密封套套设于所述连接套下端的外侧且与所述连接套之间密封连接，所述密封套套设于喷嘴气套上端的外侧且与所述喷嘴气套之间密封连接。

与现有技术相比，本实用新型的激光熔覆复合喷嘴设计成同轴同步送丝、送粉激光熔覆快速成形的方案，其优点在于：丝材被传热的粉末颗粒遮蔽，从而使对激光束的反射减少；而且利用该方案，增大了熔池的热量输入，促进了马兰格尼流动的形成，易于产生安静、稳定的熔池，从而熔覆层表面比较光滑，孔隙率小；同时，保护气通道的设置，实现保护气对内部粉末的准直作用，也避免了粉末的扩散，提高了粉末利用率。

附图说明