[发明专利]一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置在审
申请号: | 202011018275.X | 申请日: | 2020-09-25 |
公开(公告)号: | CN112080742A | 公开(公告)日: | 2020-12-15 |
发明(设计)人: | 白鹏飞;苏成明;李建勋 | 申请(专利权)人: | 陕西天元智能再制造股份有限公司 |
主分类号: | C23C24/10 | 分类号: | C23C24/10 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 710005 陕西省西安市未央区明光路166号*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电磁感应 加热 激光 喷嘴 装置 | ||
本发明提出一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置,包括喷嘴主体结构件、粉末加热模块和自动控温系统;粉末加热模块安装于喷嘴主体结构件内,自动控温系统连接于粉末加热模块,粉末加热模块用于输送和加热激光熔覆粉末;喷嘴主体结构件外接激光熔覆头,来自激光熔覆头的激光束穿过喷嘴主体结构件并与粉末加热模块输送的经加热的激光熔覆粉末共同汇聚于待熔覆工件表面。本发明通过创新设置的基于电磁感应的多束加热结构,对粉末汇入激光束焦点区域之前进行预加热,首创的在传统粉末类激光熔覆技术的基础上实现了基于提高金属粉末初始温度的超高速激光熔覆感应多束加热技术,解决了目前粉末类激光熔覆技术存在的熔覆效率低的难题。
技术领域
本发明属于先进制造技术领域,具体涉及用于激光熔覆中的电磁感应多束加热喷嘴装置,更具体涉及一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置。
背景技术
粉末激光熔覆技术作为一种高精度、高性能、小热影响区、低稀释率以及自动化程度高等特点的先进制造技术,被广泛应用于金属零部件表面性能的强化或改性、表面修复以及金属增材制造等用途。
现有的粉末激光熔覆技术使用金属粉末和激光束作为熔覆材料和热源,通过激光束熔化粉末和基材形成熔池,并同时按预定路线同步扫描,使熔池与基材做相对运动,从而形成满足特殊要求的熔覆层。其中金属粉末在汇入激光束焦点之前为常温状态,粉末与基材的熔化和熔池搅拌热源为纯激光热源。在这种激光熔覆系统中,若要提高激光熔覆效率,只能增加激光功率,而激光功率的增加虽然使熔覆效率得到提升,但也同时带来了熔覆过程热输入增加,从而导致稀释率增大、合金元素烧损等问题。
因此如何解决现有粉末类激光熔覆技术面临的效率低下难题,是当前粉末类激光熔覆技术发展亟需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于激光熔覆中的电磁感应加热喷嘴装置,具体涉及一种用于超高速激光熔覆中的电磁感应多束加热喷嘴装置,通过创新设置的基于电磁感应的多束加热结构,对粉末汇入激光束焦点区域之前进行预加热,首创的在传统粉末类激光熔覆技术的基础上实现了基于提高金属粉末初始温度的超高速激光熔覆感应多束加热技术,解决了目前粉末类激光熔覆技术存在的熔覆效率低的难题。
本发明解决上述技术问题所采取的创新结构技术方案如下:
一种电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置,包括:喷嘴主体结构件1、粉末加热模块2和自动控温系统8;所述粉末加热模块2安装于所述喷嘴主体结构件1内,所述自动控温系统8连接于所述粉末加热模块2,所述粉末加热模块2用于输送和加热激光熔覆粉末;所述喷嘴主体结构件1外接激光熔覆头,来自激光熔覆头的激光束穿过所述喷嘴主体结构件1并与粉末加热模块2输送的经加热的激光熔覆粉末共同汇聚于待熔覆工件表面。
进一步根据本发明所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置,其中所述粉末加热模块2沿所述喷嘴主体结构件1的周向安装有多个,形成多束加热结构,每个粉末加热模块2均连接于所述自动控温系统8,所述自动控温系统8独立控制每个粉末加热模块2的加热温度,每个粉末加热模块2独立输送激光熔覆粉末并基于电磁感应对所输送的激光熔覆粉末进行加热。
进一步根据本发明所述的电磁感应多束加热激光熔覆喷嘴装置,其中所述喷嘴主体结构件1上形成有锥形通光孔15和粉末加热模块固定孔12,所述锥形通光孔15为内径由上到下平滑缩小的截顶圆锥通孔结构,所述粉末加热模块固定孔12围绕所述锥形通光孔15的外周均匀开设有多个,所述锥形通光孔15作为激光束的传输通道,所述粉末加热模块固定孔12作为所述粉末加热模块2的安装孔,每个粉末加热模块固定孔12内安装有一个粉末加热模块2。
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