[实用新型]一种丝、粉同送熔覆复合喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光材料加工技术领域，更具体地说，特别涉及一种丝、粉同送熔覆复合喷嘴。

背景技术

激光熔覆亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。

在激光熔覆过程中，高能激光束与被熔材料精确耦合，使金属材料能够准确、均匀、稳定地投入成形面上按预定轨迹作动态扫描运动的激光光斑内，即同步送料技术，是保证成形质量的关键技术。目前研究较多的是同轴送粉激光熔覆技术和同步侧向送丝激光熔覆技术。

现有技术中所使用的较为典型的送粉激光熔覆装置由于其结构设计，不能够实现送粉路径和激光光束的真正同轴，各送粉管的轴线仍然相对光束倾斜。如此，导致送粉激光熔覆装置存在扫描方向性差异、粉束汇聚后的粉斑尺寸较大、沿轴线的粉末密度变化大、激光束与粉末耦合效应不高、热作用效率低、成形件表面质量差、粉末利用率低（一般低于30%）等问题的存在。

对于侧向送丝激光熔覆装置而言，送丝管的轴线相对光束倾斜，在三维扫描过程中，送丝方向和角度对成形件表面质量影响大，导致熔道质量和形貌的各向异性；丝材只受到单边照射，受热不均，加大了功率消耗；送丝喷嘴与激光头是相对独立的，二者的联动效果差。

并且，上述的送粉或者送丝激光熔覆装置存在一个较大的结构问题，即：只能用于单独送丝或单独送粉，不能实现粉末和丝材的同步同轴输送。

综上所述，如何实现激光熔覆装置能够同时输送丝材与熔覆粉末，成为了本领域技术人员接待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为提供一种能够同时输送熔覆丝材以及熔覆粉末的激光熔覆装置，该装置通过其结构设计，能够实现同时输送丝材和熔覆粉末的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种丝、粉同送熔覆复合喷嘴，包括：

安装座，所述安装座上具有三条功能管路，其分别为用于输送保护气体的送气管路、用于输送丝材的送丝管路和用于输送熔覆粉末的送粉管路；

送料输出端头，所述送料输出端头设置于所述安装座上，所述送料输出端头上开设有用于熔覆粉末输出的粉末导出管，所述粉末导出管与所述送粉管路连通；

丝材输出导管，所述丝材输出导管设置于所述粉末导出管中，并与其同轴设置，所述丝材输出导管与所述粉末导出管之间具有用于熔覆粉末流通的间隙，所述丝材输出导管与所述送丝管路相连通。

优选地，本实用新型还包括保护气套，所述保护气套设置于所述安装座上并套住所述送料输出端头，所述保护气套上开设有保护气输出口，所述保护气输出口与所述送气管路相连通。

优选地，所述粉末导出管于所述保护气输出口伸出，所述粉末导出管与所述保护气输出口之间具有用于保护气流出的间隙。

优选地，所述安装座上开设有安装孔，所述丝材输出导管穿过所述安装孔与所述送丝管路连通，所述丝材输出导管与所述安装孔之间过盈配合。

优选地，所述送料输出端头与所述安装座螺纹连接。

优选地，所述送料输出端头上开设有缓冲腔，所述缓冲腔连通所述送粉管路和所述粉末导出管。

优选地，送料输出端头上设置有用于调节所述丝材输出导管偏移的调节螺栓，所述调节螺栓可与所述丝材输出导管抵接。

优选地，所述调节螺栓为三个，三个所述调节螺栓间隔120°设置。

本实用新型提供了一种丝、粉同送熔覆复合喷嘴，安装于激光熔覆装置上，用于进行熔覆丝材以及熔覆粉末的输送，包括：安装座，安装座上具有三条功能管路，其分别为用于输送保护气体的送气管路、用于输送丝材的送丝管路和用于输送熔覆粉末的送粉管路；送料输出端头，送料输出端头设置于安装座上，送料输出端头上开设有用于熔覆粉末输出的粉末导出管，粉末导出管与送粉管路连通；丝材输出导管，丝材输出导管设置于粉末导出管中，并与其同轴设置，丝材输出导管与粉末导出管之间具有用于熔覆粉末流通的间隙，丝材输出导管与送丝管路相连通。

在上述结构设计中，安装座具有将保护气体、丝材以及熔覆粉末导通的作用，本实用新型还提供了送料输出端头，送料输出端头的作用为与安装座上的功能管路连通，并将保护气体、丝材以及熔覆粉末导出。送料输出端头设置于安装座上，送料输出端头上开设有用于熔覆粉末输出的粉末导出管，粉末导出管与送粉管路连通，熔覆粉末流经粉末管路通过粉末导出管输出，在激光的加热作用下熔化。