[发明专利]一种用于激光熔覆冷却装置

说明书

本发明涉及激光熔覆领域，具体地说是一种用于激光熔覆冷却装置。该装置的螺旋冷水管设有水平圆管和沿竖直方向上的螺旋管，螺旋冷水管的底部为水平圆管，螺旋冷水管的上部是与激光加工头的喷嘴斜面平行的螺旋管，螺旋冷水管的端口分别为出水口和进水口，激光加工头的中心线与螺旋冷水管的中心线位于一条直线上，且螺旋冷水管螺旋围绕在激光加工头及激光加工头的喷嘴附近。螺旋冷水管的底部设有温度传感器，温度传感器通过带有开口的刚性环与螺旋冷水管连接，温度传感器外接电源，并将温度信号转化为电信号，便于控制螺旋冷水管中冷却水流速。本发明设计结构简单，操作方便，且制造成本低，对激光熔覆过程中温度过高降低工件温度有帮助。

技术领域

本发明涉及激光熔覆领域，具体地说是一种用于激光熔覆冷却装置。

背景技术

激光熔覆技术是一种利用激光处理的表面改性技术，涉及光、电、计算机、材料、化学、物理、机等多个领域的一项高新技术，随着大功率激光器的发展而兴起的一种全新的表面改性技术，利用激光熔覆成形技术可以直接制造出具有一定功能特性、组织良好、致密的零件或模具。在汽车、航空航天中重要零件的加工制造，维修、复杂异形零件生产、研发中的快速模具制造、军工企业中对于高精端武器的研发制造等都有涉足。在激光熔覆过程中，粉末经同轴送粉喷嘴喷出送到基体表面，通过吸收激光能量熔化与基板吸收能量熔化共同形成熔池，喷嘴按照计算机控制的扫描路径运行，送粉器送达基材表面的粉末吸收光能不断熔化，然后快速凝固，从而实现成型制造、表面修复等。

在整个加工过程中，为了保证熔覆质量就要求熔覆时基板以及工件的温度不能太高，但由于激光熔覆过程中，对工件不能像传统加工那样用油冷降温，而且熔覆过程中基板及零件吸收激光的能量来不及散失，随着能量的积累温度越升越高，将导致基板翘曲，影响熔覆精度。而且工件温度的升高也将导致熔覆过程中零件Z轴方向增长缓慢甚至失败坍塌，很大程度上影响激光熔覆加工质量，保证工件及基板处于比较合适的温度，防止基板翘曲，保证熔覆过程中沿Z轴方向上的增长可以顺利，防止坍塌，从而提高成形质量。因此，控制温升对整个熔覆工艺至关重要。

现有的冷却技术中大多数都为研究怎么降低激光加工头喷嘴处温度，而对于工件及基板的降温研究的很少，所以工件没有得到恰当的温度控制将是影响激光熔覆质量及效率非常重要的一个因素。

发明内容

根据上述提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于激光熔覆冷却装置，使激光熔覆中能降低工件表面温度得到更好成形件加工质量。

本发明的技术方案如下：

一种用于激光熔覆冷却装置，包括：激光加工头、螺旋冷水管，具体结构如下：

螺旋冷水管设有水平圆管和沿竖直方向上的螺旋管，螺旋冷水管的底部为水平圆管，螺旋冷水管的上部是与激光加工头的喷嘴斜面平行的螺旋管，螺旋冷水管的端口分别为出水口和进水口，激光加工头的中心线与螺旋冷水管的中心线位于一条直线上，且螺旋冷水管螺旋围绕在激光加工头及激光加工头的喷嘴附近。

所述的用于激光熔覆冷却装置，螺旋冷水管中的冷却水从进水口进入，冷却水沿着螺旋管方向到达加工喷嘴下平面，在喷嘴下平面水平螺旋至喷嘴附近，螺旋冷水管中冷却水沿喷嘴的斜面方向向上螺旋，螺旋冷水管中冷却水从出水口流出，流入制冷水箱。

所述的用于激光熔覆冷却装置，激光加工头的外侧设置锁紧环，锁紧环设有开口，在所述开口处设有用于联结紧固的内螺纹孔，锁紧环与激光加工头通过螺钉与锁紧环上的内螺纹孔螺纹连接紧固，可拆卸的连杆一端卡在锁紧环上，所述连杆的另一端与螺旋冷水管固连。

所述的用于激光熔覆冷却装置，锁紧环的开口不封闭，锁紧环通过连杆与螺旋冷水管连接，激光加工头与螺旋冷水管通过连杆、锁紧环连接。

所述的用于激光熔覆冷却装置，三个连杆沿激光加工头中心线对称设置。