CN105839102A - 一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴 - Google Patents

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胡晓冬
姚建华
陈智君
王云生
骆芳
科瓦连柯·弗拉季米尔
叶钟
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Zhejiang University of Technology ZJUT
Hangzhou Steam Turbine Co Ltd
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Zhejiang University of Technology ZJUT
Hangzhou Steam Turbine Co Ltd
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    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
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Abstract

一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，喷嘴本体包括从上到下依次叠设且相互固定的顶板、上叠板、下叠板和底板，顶板入口段上设有上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔；顶板与上叠板之间设有上保护气流道，上叠板和下叠板之间设有粉末流道，下叠板和底板之间设有下保护气流道；上保护气流道的一端与上保护气通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成上保护气出口，下保护气流道的一端与下保护气通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成下保护气出口，粉末流道的一端与粉末通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成粉末出口，且上保护气出口、下保护气出口分别位于粉末出口的上方和下方。

Description

一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴
技术领域
本发明涉及一种喷嘴，尤其涉及一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴。
背景技术
在激光宽带熔覆过程中，粉末经喷嘴输出后，受到出口载气湍流的影响，粉末会大量发散，导致粉末利用率很低。
在粉末出口外围添加保护气，可以有效约束粉末发散，同时，保护气可以在熔池周围形成气氛保护，防止和减小熔池氧化、提高熔覆层质量。
目前，常采用在喷嘴外围另外添加气路进行保护，但额外加设结构，使得整体结构复杂、一体性差、使用不方便且效果差。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴。
本发明的技术方案是：
一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，包括喷嘴本体，所述喷嘴本体包括从上到下依次叠设且相互固定的顶板、上叠板、下叠板和底板，顶板入口段向上倾斜延伸，且底板入口段与顶板入口段相配合，顶板入口段上设有上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔，且上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔均倾斜设置，以增大保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔的出口面积；
所述顶板与所述上叠板之间设有上保护气流道，所述上叠板和所述下叠板之间设有粉末流道，所述下叠板和底板之间设有下保护气流道；
所述上保护气流道的一端与上保护气通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成上保护气出口，
所述下保护气流道的一端与下保护气通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成下保护气出口，
所述粉末流道的一端与粉末通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成粉末出口，
且上保护气出口、下保护气出口分别位于粉末出口的上方和下方。
进一步，上保护气出口、下保护气出口分别位于粉末出口的正上方和正下方。
进一步，所述上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔按三角形排布。
进一步，所述上保护气流道包括开设在上叠板顶面上的第一凹槽，所述第一凹槽与顶板底面围合成上保护气流道。
进一步，所述粉末流道包括开设在上叠板底面的第二凹槽和开设在下叠板顶面的第三凹槽，第二凹槽和第三凹槽上下扣合成粉末流道。
进一步，所述下保护气流道包括开设在下叠板底面上的第四凹槽，所述四凹槽与底板的顶面围合成下保护气流道。
进一步，所述上叠板上设有与上保护气通孔相贯通的引导槽、与粉末通孔相贯通的第一通孔和与下保护气通孔相贯通的第二通孔，所述下叠板上设有与第二通孔相贯通的第三通孔；所述上保护气流道通过引导槽与上保护气通孔连通；所述下保护气流道通过第二通孔和第三通孔与下保护气通孔连通；所述粉末流道通过第一通孔与粉末通孔连通。
进一步，所述顶板、上叠板、下叠板和底板通过螺钉紧固。
进一步，所述底板内设有冷却水流道。
进一步，所述底板的两侧设有用于与夹具相固定的孔位。
本发明的有益效果是：
1、粉末出口处的粉末受到保护气的作用，发散减小，粉末利用率有效提高；同时，保护气可以在熔池周围形成气氛保护，提高了熔覆质量。
2、上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔按三角形排布，使得喷嘴本体的结构更加紧凑
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的结构爆炸图。
图3为顶板侧视图。
图4为顶板仰视图。
图5为顶板右视图。
图6为上叠板俯视图。
图7为上叠板仰视图。
图8为上叠板左视图。
图9为底板俯视图。
图10为底板正视图。
图11为底板右视图。
图12为下叠板俯视图。
图13为下叠板仰视图。
图14为下叠板左视图。
具体实施方式
如图1所示，左端为喷嘴本体的出口端，右端为喷嘴本体的入口端，且定义喷嘴本体靠近出口端的一段为喷嘴本体出口段，喷嘴本体靠近入口端的一段为喷嘴本体入口段，同理，顶板1靠近出口端的一段为顶板出口段，顶板1靠近入口端的一段为顶板入口段11，底板5靠近出口端的一段为底板出口段，底板5靠近入口端的一段为顶板入口段51。
参照附图，一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，包括喷嘴本体，喷嘴本体包括从上到下依次叠设且相互固定的顶板1、上叠板2、下叠板3和底板4，顶板入口段11向上倾斜延伸，且底板入口段41与顶板入口段11相配合，即底板入口段51与顶板入口段11的接触面紧密相贴合，起到密封作用，顶板入口段11上设有上保护气通孔112、粉末通孔111及下保护气通孔113，且上保护气通孔112、粉末通孔111及下保护气通孔113均沿着顶板入口段11倾斜设置，以增大上保护气通孔112、粉末通孔111及下保护气通孔113出口面积，减小阻力。
所述顶板1与所述上叠板2之间设有上保护气流道，所述上叠板2和所述下叠板3之间设有粉末流道，所述下叠板3和底板4之间设有下保护气流道；
所述上保护气流道的一端与上保护气通孔112连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成上保护气出口，
所述下保护气流道的一端与下保护气通孔113连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成下保护气出口，
所述粉末流道的一端与粉末通孔111连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成粉末出口，
且上保护气出口、下保护气出口分别位于粉末出口的上方和下方。
进一步，上保护气出口、下保护气出口分别位于粉末出口的正上方和正下方。
进一步，所述上保护气通孔112、粉末通孔111及下保护气通孔113按三角形排布，使得上保护气通孔112、粉末通孔111及下保护气通孔更加集中，减小了喷嘴本体的体积。
进一步，所述上保护气流道包括开设在上叠板2顶面上的第一凹槽21，所述第一凹槽21与顶板1底面围合成上保护气流道。
进一步，所述粉末流道包括开设在上叠板2底面的第二凹槽25和开设在下叠板3顶面的第三凹槽31，第二凹槽25和第三凹槽31上下扣合成粉末流道。
进一步，所述下保护气流道包括开设在下叠板3底面上的第四凹槽33，所述四凹槽33与底板4的顶面围合成下保护气流道。
进一步，所述上叠板2上设有与上保护气通孔112相贯通的引导槽23、与粉末通孔111相贯通的第一通孔22和与下保护气通孔113相贯通的第二通孔24，所述下叠板3上设有与第二通孔24相贯通的第三通孔32；所述上保护气流道通过引导槽2与上保护气通孔112连通；所述下保护气流道通过第二通孔24和第三通孔32与下保护气通孔113连通；所述粉末流道通过第一通孔22与粉末通孔连通。上保护气通孔112的出口直接通入引导槽23，由于上保护气通孔112设置位置较远，所以设置引导槽23来起到连接作用。
进一步，所述顶板1、上叠板2、下叠板3和底板4通过螺钉5紧固，且所述顶板1、上叠板2、下叠板3和底板4上设有上下贯通的螺孔。
进一步，所述底板4内设有冷却水流道43，喷嘴本体1靠近激光区，冷却水流道43外接循环水系统，对喷嘴本体1进行冷却。
进一步，所述底板4的两侧设有用于与夹具相固定的孔位42，由于喷嘴本体1需要固定在夹具上使用，所以设置固定用孔位52。
本发明的作用原理为：
在上保护气通孔112、粉末通孔111及下保护气通孔113的入口处分别通入上保护气、粉末和下保护气，上保护气、粉末和下保护气分别经上保护气流道、粉末流道和下保护气流道向喷嘴本体的出口端输送，使得粉末在粉末出口处受到上下、保护气的作用，发散减小，粉末利用率有效提高；同时，保护气可以在熔池周围形成气氛保护，提高熔覆质量。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：包括喷嘴本体，所述喷嘴本体包括从上到下依次叠设且相互固定的顶板、上叠板、下叠板和底板，顶板入口段向上倾斜延伸，且底板入口段与顶板入口段相配合，顶板入口段上设有上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔，且上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔均倾斜设置；
所述顶板与所述上叠板之间设有上保护气流道，所述上叠板和所述下叠板之间设有粉末流道，所述下叠板和底板之间设有下保护气流道；
所述上保护气流道的一端与上保护气通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成上保护气出口，
所述下保护气流道的一端与下保护气通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成下保护气出口，
所述粉末流道的一端与粉末通孔连通，另一端延伸至喷嘴本体出口端形成粉末出口，
且上保护气出口、下保护气出口分别位于粉末出口的上方和下方。
2.如权利要求1所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：上保护气出口、下保护气出口分别位于粉末出口的正上方和正下方。
3.如权利要求2所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述上保护气通孔、粉末通孔及下保护气通孔按三角形排布。
4.如权利要求3所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述上保护气流道包括开设在上叠板顶面上的第一凹槽，所述第一凹槽与顶板底面围合成上保护气流道。
5.如权利要求4所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述粉末流道包括开设在上叠板底面的第二凹槽和开设在下叠板顶面的第三凹槽，第二凹槽和第三凹槽上下扣合成粉末流道。
6.如权利要求5所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述下保护气流道包括开设在下叠板底面上的第四凹槽，所述四凹槽与底板的顶面围合成下保护气流道。
7.如权利要求6所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述上叠板上设有与上保护气通孔相贯通的引导槽、与粉末通孔相贯通的第一通孔和与下保护气通孔相贯通的第二通孔，所述下叠板上设有与第二通孔相贯通的第三通孔；所述上保护气流道通过引导槽与上保护气通孔连通；所述下保护气流道通过第二通孔和第三通孔与下保护气通孔连通；所述粉末流道通过第一通孔与粉末流道连通。
8.如权利要求7所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述顶板、上叠板、下叠板和底板通过螺钉紧固。
9.如权利要求8所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述底板内设有冷却水流道。
10.如权利要求9所述的一种带保护气的叠板组合式宽带送粉喷嘴，其特征在于：所述底板的两侧设有用于与夹具相固定的孔位。
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