[实用新型]一种依靠高压气体保护的内孔激光熔覆头

说明书

本实用新型涉及一种依靠高压气体保护的内孔激光熔覆头，用于解决现有内孔激光熔覆头在熔覆时会溅射金属粉尘并且熔覆头温度较高，导致其加工稳定性较差、无法长时间使用，以及熔覆效率低等问题。该依靠高压气体保护的内孔激光熔覆头包括类圆柱结构的主体，以及设置在主体上的激光通道、保护气通道、送粉通道、反射镜和水冷通道；反射镜位于横向激光通道和纵向激光通道连通处；水冷通道为U形；保护气通道贯通主体的两端，并与纵向激光通道连通；送粉通道包括由第一横向通道和第一纵向通道相互连通形成的第一送粉通道，及由第二横向通道和第二纵向通道相互连通形成的第二送粉通道。

技术领域

本发明属于激光加工设备技术领域，涉及一种依靠高压气体保护的内孔激光熔覆头。

背景技术

激光熔覆亦称为激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术。该技术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，最终在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层，该技术可提高基体表面的耐腐、耐磨、抗氧化等特性。

激光熔覆过程中会产生热量及溅射金属粉尘，影响激光熔覆头的使用性能。尤其对于内孔激光熔覆，熔覆加工空间较小，粉尘浓度大且溅射速度快导致加工环境较差，加之受热辐射影响，熔覆头部件温度会快速上升并造成出光口挂渣甚至堵塞。内孔熔覆头内部的光学透镜在恶劣的加工环境中受粉尘污染后，其加工稳定性较差导致无法长时间使用，甚至发生炸裂的现象。同时现有内孔熔覆加工时金属粉末与内孔表面会发生碰撞溅射，导致粉末利用率低，熔覆效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种依靠高压气体保护的内孔激光熔覆头，以解决现有内孔激光熔覆头在熔覆时，会溅射金属粉尘并且熔覆头温度较高，导致熔覆头部件出光口挂渣甚至堵塞、光学透镜易炸裂，以及熔覆效率低等问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种依靠高压气体保护的内孔激光熔覆头，包括类圆柱结构的主体，其特殊之处在于：还包括设置在主体上的激光通道、高压气体通道、送粉通道及反射镜。

激光通道包括相互连通的横向激光通道和纵向激光通道，横向激光通道和纵向激光通道两者轴线相交且夹角为90°-120°；

反射镜倾斜固定在横向激光通道和纵向激光通道连通处；

水冷通道包括沿横向设置的两个长水路通道，以及和两个长水路通道均连通并纵向设置的短水路通道；短水路通道在靠近纵向激光通道的位置开设；

保护气通道横向贯通主体的两端，并与纵向激光通道连通；

送粉通道包括第一送粉通道和第二送粉通道；

第一送粉通道包括相互连通的第一横向通道和第一纵向通道；

第二送粉通道包括相互连通的第二横向通道和第二纵向通道；

第一纵向通道、第二纵向通道和纵向激光通道三者轴线相交于一点，且交点位于主体的外部。

进一步地，所述横向激光通道内径大于等于纵向激光通道内径。

进一步地，所述横向激光通道、纵向激光通道和主体三者轴线位于同一平面。

进一步地，所述保护气通道和横向激光通道两者轴线平行，保护气通道和纵向激光通道两者轴线相交。

进一步地，所述第一送粉通道和第二送粉通道相对于激光通道所在的平面对称。

进一步地，所述第一横向通道、第二横向通道和横向激光通道轴线相互平行；第一纵向通道和第二纵向通道相对于纵向激光通道轴线对称，且三者轴线位于同一平面。