[发明专利]一种激光熔覆用侧方送粉头

说明书

本发明涉及特种加工领域，具体地是指一种激光熔覆用侧方送粉头。其由左壁、隔板、右壁、前壁和后壁组成；隔板将送粉头分割成两个截面为矩形的独立腔体一和独立腔体二，两个独立腔体的下端减缩形成两个矩形的喷粉嘴一和喷粉嘴二；喷粉嘴一和喷粉嘴二的端面位于同一竖直平面上；独立腔体一和独立腔体二通过载气送粉，内部的送粉压力相同；喷粉嘴一和喷粉嘴二同时喷出不同种类的粉末，经激光束辐照融化后到达工件的表面，且喷出的粉末到达工件的表面时覆盖区域完全重合；激光束的截面形状为矩形，激光束的形状、尺寸与粉末到达工件表面的形状和尺寸完全相同，位置重合；激光束先作用在喷粉嘴一和喷粉嘴二喷出的粉末上，然后作用在工件的表面。

技术领域

本发明涉及特种加工领域，具体地是指一种激光熔覆用侧方送粉头。

背景技术

激光熔覆可以在金属工件表面获得一层具有特定性能的保护层，大幅度提高工件的耐磨性能、抗腐蚀性能、抗氢脆性能等，可大幅度提高关键零部件的使用寿命。在某些应用场合，需要将不同类型的粉末混合后进行激光熔覆。当前的部分激光熔覆用送粉机具有混粉功能，由于粉末的力度差异、密度差异等，导致混粉效果较差。因此当前最常用的混粉方式是通过球磨机将粉末混合后再进行激光熔覆，采用该方式混粉时，不同种类的粉末颗粒要求接近，否则混粉的均匀性很难得到保证，将影响激光熔覆层的性能；不同种类的粉末颗粒熔点差异较大时，采用机械混粉方式混合的粉末在激光熔覆后，熔覆层效果较差，无法达到预期性能；此外，混粉过程需要采用保护气体、混粉会导致粉末的颗粒粒度发生变化以及粉末的损耗等，这些都会导致生产成本的急剧上升以及激光熔覆质量不稳定等不利影响。

发明内容

本发明针对以上技术的不足，提供了一种激光熔覆用侧方送粉头，可以在激光熔覆过程中将不同类型的粉末均匀的混合，获得高质量的复合材料熔覆层。

本发明的一种激光熔覆用侧方送粉头，由左壁、隔板、右壁、前壁和后壁组成；隔板将送粉头分割成两个截面为矩形的独立腔体一和独立腔体二，两个独立腔体的下端减缩形成两个矩形的喷粉嘴一和喷粉嘴二；喷粉嘴一和喷粉嘴二的端面位于同一竖直平面上；独立腔体一和独立腔体二通过载气送粉，内部的送粉压力相同；喷粉嘴一和喷粉嘴二同时喷出不同种类的粉末，经激光束辐照融化后到达工件的表面，且喷出的粉末到达工件的表面时覆盖区域完全重合；激光束的截面形状为矩形，激光束的形状、尺寸与粉末到达工件表面的形状和尺寸完全相同，位置重合；激光束先作用在喷粉嘴一和喷粉嘴二喷出的粉末上，然后作用在工件的表面。

所述的粉末是金属粉末或是陶瓷粉末。

所述的独立腔体一和独立腔体二内的送粉压力范围为0.1～0.15MPa。

本发明的原理为：独立腔体一和独立腔体二采用相同的送粉压力，可以保证喷粉嘴一和喷粉嘴二喷出的粉末在到达工件表面后实现均匀混合；激光束的截面形状为矩形，与喷粉嘴的形状一致，可以提高激光束的利用率；喷粉嘴一和喷粉嘴二喷出不同种类的粉末，经激光束辐照后到达工件的表面，且喷出的粉末到达工件的表面时覆盖区域重合，可以保证熔覆层的不同粉末成分配比一致。

实施本发明的有益效果为：采用本发明的混粉方式，可以将粒度和密度差异大的粉末均匀混合；独立腔体一和独立腔体二采用相同的送粉压力，可以保证喷粉嘴一和喷粉嘴二喷出的粉末均匀混合；送粉压力小于0.15MPa，可以大幅度减少由于粉末溅射引起的浪费；激光束的截面形状为矩形，与喷粉嘴的形状一致，可以提高激光束的利用率；喷粉嘴一和喷粉嘴二喷出不同种类的粉末，经激光束辐照后到达工件的表面，且喷出的粉末到达工件的表面时覆盖区域重合，可以保证熔覆层的不同粉末成分配比一致；喷粉嘴一和喷粉嘴二的端面位于同一竖直平面上，可以保证在较小的送粉压力下，粉末可以精确到达预定区域；通过改变异种粉末的送粉量，可以方便改变混合粉末的比例，从而获得梯度材料；采用本发明的侧方送粉头，最终可以获得成分均匀可控、截面结合力强的熔覆层。

附图说明

图1为激光熔覆用侧方送粉头示意图。