[发明专利]一种用于激光熔覆的多功能喷头及其使用方法

摘要

本发明涉及一种用于激光熔覆的多功能喷头及其适用方法，包括喷头本体和控制系统；喷头本体中央上下贯穿设置有第一通道；喷头本体还设置有与粉末添加装置相连通的第二通道、与保护气体供气装置相连通的第三通道；与第一、二、三通道的底部相互连通形成的第四通道；喷头本体上还设置有带有闭锁装置的侧向环状通道；控制系统包括增材制造成形设备或激光熔覆涂层设备的工控机。其具有结构设计合理、功能多样，能够满足送粉过程具有柔性的特点，可分时段控制改变输送粉末的成分，实现梯度材料分层制造；可分区域定时改变输送粉末的数量，实现较高控制精度；可按照参数设定，改变所需熔池的尺寸，从而变化其沉积组织及性能等优点。

主权项

一种用于激光熔覆的多功能喷头，其特征在于：所述多功能喷头包括喷头本体和控制系统，其中，所述喷头本体中央上下贯穿设置有第一通道(1)；该第一通道的底部呈漏斗型；第一通道与激光器的发射端或光纤相连接；第一通道内设置有可调变焦镜片和保护镜片，可调变焦镜片设置在第一通道的上部，保护镜片设置在第一通道的中部，该可调变焦镜片包括聚焦镜片和调节组件，该调节组件包括设置在第一通道内侧壁上的齿轮、与齿轮相啮合的齿板和驱动装置，所述聚焦镜片和保护镜片的调节器均安装在齿板上，驱动装置亦与齿板相连接；所述喷头本体还设置有与粉末添加装置相连通的第二通道(2)、与保护气体供气装置相连通的第三通道(3)；第二通道的数量至少为2个，以调控粉末的成分，它们需对称地设置在喷头本体的侧边；第一、二、三通道的底部相互连通形成第四通道(4)，该第四通道将聚焦激光束、粉末流和保护气体流引至喷头的端部；所述喷头本体上还设置有带有闭锁装置的侧向环状通道(5)，该侧向环状通道与出粉口(6)相连；第二通道与第三通道均为螺旋形；控制系统与增材制造成形设备或激光熔覆涂层设备的工控机相连接，该工控机与所述闭锁装置控制连接，用于控制侧向环状通道的开合；工控机还与驱动装置控制连接，用于调节聚焦镜片在第一通道中的位置。