[发明专利]小口径管内壁激光堆焊方法

权利要求书

1.一种小口径管内壁激光堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)焊前准备，将周向反射聚焦装置置于小口径管(51)内，调整光束整形装置(6)、小口径管(51)和所述周向反射聚焦装置使三者同轴；同轴调整过程为：将与光束整形装置(6)固定在一起的对中调整机构(61)夹紧在小口径管(51)的母管的一端，通过调节对中调整机构(61)使光束整形装置(6)与小口径管(51)同轴；再调整周向反射聚焦装置，使所述周向反射聚焦装置的锥形弧面反射聚焦镜(72)与小口径管(51)、光束整形装置(6)同轴；

2)堆焊时，激光经所述光束整形装置(6)形成平行直线传输的空心柱状光束，且空心柱状光束的外径小于小口径管内径，然后空心柱状光束再射在周向反射聚焦装置的锥形弧面反射聚焦镜(72)上，经锥形弧面反射聚焦镜(72)周向偏转反射聚焦在所述小口径管(51)的内壁上，并且形成圆环形高能量密度的焦斑，焦斑对管内壁进行加热或熔化，形成环形熔池，同时根据需要通过直线驱动机构(9)驱动周向反射聚焦装置作直线运动，使焦斑沿小口径管(51)的管内壁作同向运动，随着焦斑的移动，衬管和母管的内表面不断形成熔池并凝固结合，从而在小口径管(51)的管内壁形成堆焊层。

2.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊方法，其特征在于：在所述步骤2)进行前，还需开启保护气体的气路，向所述小口径管(51)内通入保护气体，并且持续整个堆焊过程。

3.根据权利要求2所述的小口径管内壁激光堆焊方法，其特征在于：所述保护气体由气源流出，经减压阀(55)、流量控制阀(54)、保护气体管路(53)进入保护气体导通管(62)，所述保护气体导通管(62)与所述小口径管(51)的一端相连通，所述保护气体经所述保护气体导通管(62)进入所述小口径管(51)内。

4.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊方法，其特征在于：在所述步骤2)进行前，还需开启冷却器(39)，分别对所述周向反射聚焦装置和所述光束整形装置(6)进行冷却，并且持续整个堆焊过程。

5.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊方法，其特征在于：所述步骤2)中的激光经所述光束整形装置的具体整形过程为：激光首先经折射扩束镜(65)折射并且扩束，形成截面中空的光柱；中空的光柱再被凸透镜(66)收束成截面小于反射锥形弧面反射聚焦镜(72)横截面的光束；再经凹透镜(68)转换成平行直线传输的空心柱状光束。