[发明专利]一种激光熔覆重熔设备

说明书

本发明公开了一种激光熔覆重熔设备，其激光头能够相对运动地设置在机台上，激光头包括具有导光通道的导光座，导光通道包括主通道、第一支通道、第二支通道，激光头还具有进光口、第一出光口与第二出光口，沿激光的传输路径上，进光口位于主通道的后端部，第一出光口位于第一支通道的前端部，第二出光口位于第二支通道的前端部，第一出光口与第二出光口沿第一方向间隔设置，激光头还包括分光镜，分光镜位于主通道中，且分光镜能够沿第一方向相对运动地设置在导光座上，第一支通道与第二支通道分设于分光镜的第一方向的相异两侧。该激光熔覆重熔设备可显著改善工件表面熔覆层的光洁度，提升工件表面的硬度、耐磨性等。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种适用于长条形工件的激光熔覆重熔设备。

背景技术

激光熔覆是金属工件加工制造过程中常用的一种表面处理工艺。激光熔覆工艺通过激光照射材料表面，同时添加合金粉末，将合金粉末快速熔化，再快速凝固形成致密、均匀并且厚度可控的冶金结合层，从而达到修复工件表面，提高硬度、耐磨性、抗蚀性及强化延长寿命的效果。现有技术中，激光熔覆工艺往往存在熔覆层表面不平整，易出现裂纹、气孔，成分偏析等诸多缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高效能够获得高质量熔覆层的激光熔覆重熔设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种激光熔覆重熔设备，包括机台，以及设置在所述机台上的工件承载装置、激光加工装置，所述激光加工装置包括激光头，所述激光头能够相对运动地设置在所述机台上，所述激光头包括具有导光通道的导光座，所述导光通道包括主通道、第一支通道、第二支通道，沿激光的传输路径上，所述第一支通道与所述第二支通道均位于所述主通道的前方，所述激光头还具有进光口、第一出光口与第二出光口，沿所述激光的传输路径上，所述进光口位于所述主通道的后端部，所述第一出光口位于所述第一支通道的前端部，所述第二出光口位于所述第二支通道的前端部，所述第一出光口与所述第二出光口沿第一方向间隔设置，所述激光头还包括分光镜，所述分光镜位于所述主通道中，且所述分光镜能够沿所述第一方向相对运动地设置在所述导光座上，所述第一支通道与所述第二支通道分设于所述分光镜的第一方向的相异两侧，所述激光头还包括送粉机构，所述送粉机构包括送粉喷嘴，沿所述激光的传输路径上，所述送粉喷嘴位于所述第一出光口的前侧。

优选地，所述激光头能够沿所述第一方向相对运动地设置在所述机台上，当所述激光熔覆重熔设备工作时，所述激光头沿所述第一方向单向运动，沿所述激光头的运动方向上，所述第一出光口位于所述第二出光口的前侧。从而该设备先对工件进行激光熔覆，再对熔覆层进行激光重熔，能够有限改善熔覆层的裂纹、气孔、成分偏析等问题。

进一步优选地，所述激光熔覆重熔设备还包括感应线圈，当所述激光熔覆重熔设备工作时，沿所述激光头的运动方向上，所述感应线圈与所述激光头同步运动地设置，所述感应线圈位于所述第一出光口的前侧。从而感应线圈能够在激光熔覆之前对工件进行预热，减少因工件表面温度剧烈变化而引起的熔覆层不均匀等问题。

优选地，所述激光头还包括分束镜，所述分束镜位于所述主通道中，沿所述激光的传输路径上，所述分束镜位于所述分光镜的后侧，所述激光经过所述分束镜后分为第一光束与第二光束，所述第二光束经所述分光镜后分为第三光束与第四光束，所述第一光束与所述第三光束均进入所述第一支通道，所述第四光束进入所述第二支通道。从而确保熔覆激光的功率大于重熔激光，符合实际工艺需求。

进一步优选地，所述激光头还包括用于改变所述第一光束传输方向的第一反射镜、用于改变所述第三光束传输方向的半透射镜、用于改变所述第四光束传输方向的第二反射镜，所述第一光束能够透过所述半透射镜传输。从而使得两束出射光与入射光相互平行，有利于减小设备体积，且便于操作进行。