[发明专利]一种应用于激光熔覆的靶面叠加式激光镜片模组系统

权利要求书

1.一种应用于激光熔覆的靶面叠加式激光镜片模组系统，其特征在于：包含有高功率激光模块（100）、靶面叠加式激光镜片模组（200）、水冷模块（300）、送粉模块（400）及保护气模块（500），所述高功率激光模块（100）与所述靶面叠加式激光镜片模组（200）相连，所述水冷模块（300）分别与所述高功率激光模块（100）及靶面叠加式激光镜片模组（200）相连，所述送粉模块（400）及保护气模块（500）均与所述靶面叠加式激光镜片模组（200）相连；

其中，所述高功率激光模块（100）用于输出多路激光光束到所述靶面叠加式激光镜片模组（200）中；所述靶面叠加式激光镜片模组（200）用于将高功率激光模块（100）输出的多路激光光束合成两束后、经过扩束、反射及扫描处理后输出为能在金属合金粉末上形成靶面叠加的混合双激光光束；所述水冷模块（300）用于对高功率激光模块（100）与靶面叠加式激光镜片模组（200）进行水冷散热处理；所述送粉模块（400）用于向靶面叠加式激光镜片模组（200）输送激光熔覆所需的金属合金粉末（600）；所述保护气模块（500）用于向靶面叠加式激光镜片模组（200）输送惰性保护气，以防止在激光熔覆过程金属合金粉末（600）氧化和避免流体状的金属合金飞溅至靶面叠加式激光镜片模组（200）内部；

其中，所述高功率激光模块（100）包含至少两个高功率激光器（101），且每个高功率激光器（101）均与所述靶面叠加式激光镜片模组（200）及水冷模块（300）相连；

所述靶面叠加式激光镜片模组（200）包含一个信号合束模块（201）、一个QBH准直单元（202）、一个光束扩束单元（203）、一个反射镜单元（204）、一个f-θ场镜单元（205）、一个保护镜单元（206）、一个激光熔覆头（207）及一个保护壳（208）；所述信号合束模块（201）一端对应与高功率激光模块（100）所包含的每个高功率激光器（101）的输出端相连，另一端对应与所述QBH准直单元（202）相连，所述QBH准直单元（202）固定在保护壳（208）一端；所述激光熔覆头（207）固定在保护壳（208）另一端；所述光束扩束单元（203）、反射镜单元（204）、f-θ场镜单元（205）及保护镜单元（206）均设置在保护壳（208）内，且光束扩束单元（203）布设在QBH准直单元（202）的输出光路上，反射镜单元（204）布设在光束扩束单元（203）的输出光路上， f-θ场镜单元（205）布设在反射镜单元（204）的输出光路上，保护镜单元（206）布设在f-θ场镜单元（205）的输出光路上，激光熔覆头（207）布设在保护镜单元（206）的输出光路上；

其中，信号合束模块（201）用于将高功率激光模块（100）输出的多路激光光束合成一束，并输入到QBH准直单元（202）中；

QBH准直单元（202）用于将信号合束模块（201）输出的合束激光光束分成两路独立激光光束，并分别输送到光束扩束单元（203）中；

光束扩束单元（203）用于将由QBH准直单元（202）输出的两路独立激光光束根据需要进行发射角减小，束腰半径变大处理，然后再以不同的入射角度入射至反射镜单元（204）中；

反射镜单元（204）用于将由光束扩束单元（203）输出的入射角度不同的两路独立激光光束以预设好的不同反射角度分别反射至f-θ场镜单元（205）中；

f-θ场镜单元（205）用于根据需要调节由反射镜单元（204）输出的反射角度不同的两路独立激光光束的作用范围，然后再将反射角度不同的两路独立激光光束透过保护镜单元（206）输送到激光熔覆头（207）中，并在由激光熔覆头（207）输出的金属合金粉末（600）上形成靶面叠加，与此同时对金属合金粉末（600）进行加热；

保护镜单元（206）用于防止在激光熔覆过程流体状的金属飞溅至靶面叠加式激光镜片模组（200）内部。

2.根据权利要求1所述的应用于激光熔覆的靶面叠加式激光镜片模组系统，其特征在于：在所述激光熔覆头（207）内设有一个激光束传输通道（207a）、一个保护气输送通道（207b）及若干个送粉通道（207c）；所述激光束传输通道（207a）与保护镜单元（206）出射端连通，所述保护气输送通道（207b）通过送气管与保护气模块（500）连通，每个送粉通道（207c）通过一条送粉管与送粉模块（400）连通。