[发明专利]一种同轴双光束激光预热成形缓冷应力缓释装置及方法

摘要

本发明公开了一种同轴双光束激光预热成形缓冷应力缓释装置及方法，包括延激光束出射方向依次设置的用于对激光束进行扩束的扩束透镜、用于将扩束后的激光束平行输出的准直凸透镜和用于接收平行激光束并输出同轴双光束的聚焦凸透镜，聚焦凸透镜的凸面中心位置设有用于将激光束平行输出形成大光斑A的平面A，聚焦凸透镜的凸面部分将激光束聚焦形成小光斑B，光斑A、B同轴。本发明通过凸透镜和凹透镜的组合使用，产生光斑大小可调节的同轴双光束，利用大光斑对金属粉末进行预热和缓冷，提高材料对激光的吸收率，缓解应力，降低温度梯度，降低偏析、裂纹和孔隙等组织缺陷，利用小光斑成形，聚焦性能好，能量稳定，提高成形效率、精度和质量。

主权项

一种同轴双光束激光预热成形缓冷应力缓释装置，其特征在于：包括激光束(1)，以及延激光束(1)的出射方向依次设置的用于对激光束(1)进行扩束的扩束透镜、用于将扩束后的激光束平行输出的准直凸透镜(3)和用于接收平行激光束并输出同轴双光束的聚焦凸透镜(4)，其中扩束透镜能够在光路上移动进行动态聚焦，聚焦凸透镜(4)的直径为D，聚焦凸透镜(4)的凸面中心位置形成有直径为d的平面A，D>d，平面A用于将平行激光束平行输出形成直径为d的光斑A，聚焦凸透镜(4)的凸面部分用于将平行激光束聚焦形成直径为d’的光斑B，光斑A与光斑B同轴，且d>d’；所述的扩束透镜和准直凸透镜(3)的凹面或凸面一侧的中心位置形成有平面，或者扩束透镜和准直凸透镜(3)具有完整的凹面或凸面；并且当准直凸透镜(3)的凸面一侧的中心位置形成有平面时，扩束透镜的凹面或凸面一侧的中心位置也形成有平面；当准直凸透镜(3)具有完整的凸面时，扩束透镜也具有完整的凹面或凸面。