[实用新型]一种激光内孔熔覆头

说明书

本实用新型提供一种激光内孔熔覆头，包括顺次可拆卸连接的光纤插头、光纤接口、光纤水冷模块、准直透镜模块、连接法兰、导光管、末端结构、反射镜模块；光纤插头和光纤接口，用于对激光发生器传输激光的光纤转接与固定，且激光经准直透镜模块中安装的准直透镜组后，准直成平行光传输到末端结构；末端结构内安装有聚焦透镜组，平行光通过聚焦透镜组整形聚焦后，可经反射镜模块中的反射镜反射到末端结构的出光孔，且通过出光孔照射到工件表面；出光孔的一侧还设有送粉嘴模块，送粉嘴模块可拆卸连接在末端结构一侧，且其上的送粉嘴可朝向出光孔发射激光方向上的工件表面送粉，本实用新型可实现长时间不间断连续作业，且性能稳定可靠，成本较低。

技术领域

本实用新型涉及一种激光加工设备，尤其是一种激光内孔熔覆头。

背景技术

激光熔覆(Laser Cladding)亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术；它是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的方法，进而实现在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层；从而来显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气等特性，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素；与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。

而目前在内孔熔覆时，孔内环境较为恶劣，其环境特点普遍为高温、高粉尘、高油污等，且空间较为狭小，激光熔覆时粉末飞溅大，很容易使熔覆头损坏，使其使用寿命大大缩短；严重影响了熔覆的效率，也限制了诸多高附加值轴类内孔的修复，限制了激光熔覆这种先进制造技术在石油石化钢铁等行业的发展。

实用新型内容

针对以上问题，根据激光内孔熔覆的工艺特点，且结合激光内孔熔覆的工况，本实用新型提出了一种激光内孔熔覆头，可适用于最小孔径90mm、最长深度2000mm的内孔激光熔覆，实现大功率(最大3kW)激光熔覆，使得能够适用较为恶劣环境下长时间不间断连续作业，提高熔覆效率，且性能稳定可靠，成本较低。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种激光内孔熔覆头，包括顺次可拆卸连接的光纤插头、光纤接口、光纤水冷模块、准直透镜模块、连接法兰、导光管、末端结构、反射镜模块；所述光纤插头和光纤接口，用于对激光发生器传输激光的光纤转接与固定，且激光经准直透镜模块中安装的准直透镜组后，准直成平行光传输到末端结构；所述末端结构内安装有聚焦透镜组，所述平行光通过聚焦透镜组整形聚焦后，可经反射镜模块中的反射镜反射到末端结构的出光孔，且通过所述出光孔照射到工件表面；所述出光孔的一侧还设有送粉嘴模块，所述送粉嘴模块可拆卸连接在末端结构一侧，且其上的送粉嘴可朝向出光孔发射激光方向上的工件表面送粉。

进一步的，所述出光孔为可拆卸连接在所述末端结构上的锥形孔，所述锥形孔大端面端的一侧还设有保护镜，所述保护镜的外圆周通过保护镜扣套安装在所述末端结构内，且经反射镜模块的反射镜反射后的激光可通过保护镜从出光孔照射到工件表面上。

进一步的，所述保护镜和所述出光孔之间的末端结构上还连通有一保护气管。

进一步的，所述保护气管的两侧还设有两组水冷却管，所述末端结构设有两组可与两组水冷却管分别贯通的贯通孔，所述反射镜模块内还设有一可将两组贯通孔连通的连通孔。

优选的，所述末端结构与所述反射镜模块之间还设有用于密封连通孔和贯通孔的水冷密封O圈；所述末端结构的激光通道端口外与所述反射镜模块之间还设有粉尘密封O圈。

优选的，所述反射镜模块为铜质材料，且其迎光面经打磨抛光后设有镀金层。

优选的，所述聚焦透镜组的外周通过聚焦透镜锁紧环安装在所述末端结构的激光通道内。