[发明专利]一种合金材料零件的外覆层激光热处理设备

说明书

本发明涉及激光热处理技术领域，提供一种合金材料零件的外覆层激光热处理设备，旨在解决现有的激光表面处理设备的激光照射方向保持不变，移动或旋转加工工件实现激光照射位置的相对运动，精度受限于激光头的运动控制精度，且工件的状态控制不理想，使得激光表面热处理精度较低的问题，包括内部中空的设备机箱，所述设备机箱的内腔中部通过水平设置的加工台板分隔为位于上部的激光热处理室和位于下部的排气室，设备机箱对应激光热处理室的相对侧壁上均安装有用于合金工件放取的设备上盖，激光热处理室中通过激光管支架安装有多个作为激光发生源的激光管。本发明尤其适用于合金材料零件的外覆层表面处理，具有较高的社会使用价值和应用前景。

技术领域

本发明涉及激光热处理技术领域，具体涉及一种合金材料零件的外覆层激光热处理设备。

背景技术

激光表面热处理指的是利用激光束高能量产生的热效应对金属材料表面进行热处理的一项新技术。该技术的工作过程是：用激光照射零件表面，可加热至临界相变温度以上，移去激光束后，该表面迅速冷却自行淬火，这在提高金属表面的耐磨性、耐腐蚀性、耐疲劳性和冲击性等方面，都取得明显的效果。

现有的激光表面处理设备，通常采用单路低功率激光反复扫描零件表面，处理效率低，且激光的照射方向保持不变，移动或旋转加工工件实现激光照射位置的相对运动，在加工工件表面形成激光照射点的运动轨迹，精度受限于激光头的运动控制精度，且工件的状态控制不理想，更加使得激光表面热处理精度相对较低。为此，我们提出了一种合金材料零件的外覆层激光热处理设备。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种合金材料零件的外覆层激光热处理设备，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，旨在解决现有的激光表面处理设备的激光照射方向保持不变，移动或旋转加工工件实现激光照射位置的相对运动，精度受限于激光头的运动控制精度，且工件的状态控制不理想，使得激光表面热处理精度较低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种合金材料零件的外覆层激光热处理设备，包括内部中空的设备机箱，所述设备机箱的内腔中部通过水平设置的加工台板分隔为位于上部的激光热处理室和位于下部的排气室，设备机箱对应激光热处理室的相对侧壁上均安装有用于合金工件放取的设备上盖，激光热处理室中通过激光管支架安装有多个作为激光发生源的激光管，且激光管的下端对称设有用于聚焦和反射激光后对合金工件侧面进行外覆层补充激光热处理的聚光反射总成；

所述加工台板对应两个聚光反射总成位置侧壁上分别贯通安装有多个连通激光热处理室和排气室的气接管，设备机箱对应排气室位置的后壁上安装有多个排风口。

优选的，所述激光管为三层套管结构，最内层为用于高压放电的放电管，中间层为水净套管，水净套管内盛放有冷却液，最外层为储气套，储气套内盛放有高浓度CO2气体，且放电管与储气管通过回气管相连通，水净套管通过液冷管道与外部冷却介质源相连通，且液冷管道上设有作为驱动源的液体泵。

优选的，所述聚光反射总成包括两个对称安装于加工台板上端面的安装底板，且两个安装底板上端相向的一侧均平行安装有平移滑轨，平移滑轨上左右向滑动安装有呈“凹”形的平移座，平移座的下端安装有用于驱动平移座左右向移动的第一驱动件，平移座的上端中部设有相机固定架，相机固定架上设有用于聚焦激光的相机；

两个所述相机相背离的一侧均设有用于反射激光的三棱镜，且三棱镜转动安装在反射定位座上，且三棱镜的下端设有用于驱动三棱镜转动的第二驱动件，反射定位座通过紧固螺钉安装在安装底板上。

优选的，所述平移滑轨的两端均安装有用于限位的滑轨封头。

优选的，所述相机上设有用于接收激光的谐振腔，谐振腔的内部由全反镜和输出反射镜组成。