CN1142794A - 激光/粉末金属涂层喷头 - Google Patents

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Abstract

激光粉末金属涂层装置(10)包括可拆卸的圆锥形喷头(15)，该喷头具有中心开口(23)，激光束和粉末金属通过该开口从该装置喷出。开口(23)伸到喷头的前表面(53)，该表面紧邻工件(25)。在喷头的逐渐缩小的壁中的轴向通道(51)从前表面(53)向后延伸，并配置成以开口(23)为中心的阵列。惰性气体流过这些轴向通道(51)，从而冷却喷头并在熔化的液体金属(26)上形成氧化屏蔽层。水或其它冷却流体通过在孔(41)之间的水套(40)循环，从而冷却装置(10)。涂层用的粉末金属通过其入口(36)送入圆锥形通道(35)，并从开口(23)喷出。

Description

激光/粉末金属涂层喷头
发明背景
本发明涉及利用激光能量和粉末金属来修正金属制品表面缺陷的喷头装置，尤其是涉及这样一种装置，即美国专利No.4 724 299中公开装置的改进，专利No.4 724 299于1988年2月9日授给海墨克，其标题为“激光喷雾嘴及方法”。
美国专利No.4 724 299公开的装置是一种焊炬喷嘴，它将金属粉末喷在工件表面上的由激光束产生的浅的熔化金属部分上。通常激光束位于焊炬内，并被聚焦而接触在工件表面上或靠近该表面的金属粉。工件表面很靠近喷雾喷嘴的出口，因此，喷嘴承受到从激光熔化工件区域辐射的大量热量。这种辐射能加热喷雾喷嘴到必须频繁更换它的程度，而且还必须经常维修，因为从工件表面溅射的熔化材料容易粘在喷头出口上或部分堵住它。另外，按照美国专利No.4 724 299说明作的喷雾喷嘴易于使体积过大，因而妨碍在受限制工作位置形成涂层时的应用。再有，虽然随同粉末金属一齐流过激光射出的同一出口的惰性气体可以提供氧化屏蔽，但是这种屏蔽不足以稳定地保证所形成的焊缝式修补部分的整齐纯净(即无氧化和/或其它污物)。
如图15示出的先有技术企图利用惰性冷却气流来避免上述熔接氧化和频繁修理喷头的问题，该冷却气流沿喷头的外表面喷出，喷向待修理的表面。具体是，使光源21产生的激光束向下通过聚光透镜22、在后部单元211的纵向通道219前部的出口256和前部单元215前部的出口223，聚焦在工件的上表面24上，产生浅的熔化金属部分26。同时，由惰性气体流载带的金属粉末向下流入在后部单元211外侧和前部单元215内侧之间的圆锥形通道235，并通过出口223，喷入熔化部分26。
喷头装置200的前部分承受到由表面24辐射的很高的温度。为了冷却装置200，使水或其它冷却流体在前部单元215的内、外杯形件216和217之间形成的冷却套240中循环。由于使大量惰性气体流入由环形套219构成的集气管275而获得增大的冷却效果和屏蔽效果，该环形套围绕前部单元215，并位于工作表面后面相当远的距离。该惰性冷却气体通过构成集气管275的环形套219的屏蔽下表面220流出集气管275，然后沿前部单元215的外侧流动，最后冲击在表面24上。
虽然流出集气管275的惰性气体流提供了增大的冷却作用并增大了使熔化部分26的金属不受氧化的屏蔽作用，但环形套219的构造产生了它自身的问题。即环形套219使装置200的头部太大而不能装入受限制的区域。另外，由屏蔽表面220形成的大水平面积与很陡的倾斜表面相比吸收了更多的辐射热量，很陡的倾斜表面易于从热辐射源反射走更多的辐射热。其次，因为环形套219的出口屏220与喷嘴218前部的出口123相距相当大距离，所以从集气管140出来的惰性冷却气体对喷头218仅有有限的冷却作用，对于防止在修正位置或熔接位置(熔化部分26)产生的氧化仅有有限作用，对于将溅射颗粒推回到溅出它们的熔化金属部分26也仅有有限的作用。
发明概要
为了克服用于将金属粉末送到浅的熔化金属部分的喷雾喷嘴的先有技术的结构特有的上述问题，本发明提出一种具有细长形状喷嘴的结构，使得该结构可以在受限制的区域使用。该结构包括一个容易取下和替换的圆锥形喷头，该喷头用铜制作，并具有惰性气体流过，从而可以冷却喷头和屏蔽熔接区的通道。即这些通道的出射口位于喷头的表面上，该喷头也具有从装置中射出金属粉和激光束的开口。该喷头使冷却气体的出射口定位于最靠近热辐射工件的位置。这些出射口构成圆形排列，围绕输出开口，当金属粉末从输出开口射出时惰性气体以这种方式形成围绕金属粉末的气帘，从而可以屏蔽熔接区域和防止粉末侧向溅射。同时，该惰性气体可以将溅射金属推离喷头的出口，将其推回到由激光束形成的熔化金属部分。
附图示出本发明的三个实施例。所有三个实施例均包括容易替换的铜喷头，该喷头由相当大量的惰性气体冷却。在其中的两个实施例(图1～8A，图9～13)中，装置的部分由水和其它流体冷却，这些流体流过装置的配置在可拆卸喷头后部的主要部分内部的水套。冷却可拆卸喷头的惰性气体通过许多穿过水套的管子输送。在这两个实施例中的一个，气体管子在位于水套后部的相当大的环形集气管和位于水套前部的相当小的环形集气管之间延伸，而且气体通道穿过可拆卸喷头并从小集气管向前延伸。在该实施例中，气体通道是从可拆卸喷头薄侧壁的前、后部的轴向孔，它平行于该侧壁的表面并位于该侧壁的表面之间。在这些水冷实施例的另一个中，气体通道包括薄侧壁外表面上的轴向槽，而这些槽的侧面由一个圆锥形止动器封闭，该止动器将喷头可拆卸固定在其操作位置上。
在第三实施例(图14)中，不用液体冷却。其中，利用惰性气体来冷却可拆卸的喷头以及冷却位于喷头后部的装置的其它部分。该其它部分具有截头锥形气套，冷却气体在进入可拆卸喷头中的气体通道之前通过该气套从其大的基部流到其小的基部。
因此，本发明的主要目的是提供改进的激光粉末喷头装置，该装置可以利用粉末金属来把涂层施加金属工件的选定的区域。
本发明的另一个目的是提供可在受限制区域使用的这种类型的装置。
本发明的再一个目的是提供这种类型的装置，该装置被加工成可限制喷头的受热具有冷却该喷头的有效装置。
本发明的又一个目的是提供这种类型的装置，该装置可使惰性气体有效屏蔽熔接区域。
本发明的又一个目的是提供这种类型的装置，该装置包括可容易拆卸和替换的相当廉价的喷头。
本发明的又一个目的是提供这种类型的装置，该装置的结构使得惰性气体可以限制通过装置开口射出该装置的金属粉末，并可将溅射的熔化金属推回到工件。
附图的简要说明
在阅读下面的附图说明以后将更容易理解本发明的这些目的和其它目的，这些附图中：
图1是按本发明说明制造的激光粉末金属涂层装置第一实施例的轴向或纵向截面图，包括由惰性屏蔽气体冷却的装置部分和由液体冷却的另一部分，此截面图是沿图7中箭头1-1所示的线1-1截取而形成的；
图2是图1所示装置前部单元的可拆卸喷头的放大侧视图；
图3是图2所示可拆卸喷头的前视或底视图；
图4是图2所示可拆卸喷头的后视或顶视图；
图5是卸去其喷头的前部单元的侧视图；
图6是图5所示前部单元部件的前视或底视图；
图7是图5所示前部单元部件的后视或顶视图；
图8是卸去喷头的前部单元的放大横截面图，是沿图1箭头8-8所示的线8-8截取的截面图；
图8A是图8中圈出部分8A的放大图；
图9是本发明特别细长的第二实施例的纵向截面图，该实施例利用了冷却流体，此截面图是沿图11的箭头9-9所示的线9-9截取的截面图；
图10是沿图11的箭头10-10所示的线10-10截取的第二实施例的纵向截面图；
图11是装圆盘盖之前第二实施例主要部分的前视图；
图12是和主体前部的局部部分一起的可拆卸喷头的放大轴向截面图；
图13是图12喷头的前视图；
图14是类似于图1的纵向截面图，示出本发明的第三实施例，该实施例仅作惰性屏蔽气体冷却；
图15是激光粉末金属涂层装置先有技术结构的纵向截面图，在该装置中应用气体分配器引入惰性屏蔽气体，该分配器在该装置的外侧并围绕该装置，位于用来熔接的激光束和金属粒子出射口的后部。
发明的详细说明
现在参考附图，具体参考图1至图8，其中，总地用编号10表示的激光粉末金属涂层装置的冷却用惰性屏蔽气体和另一种流体来实现，另一种流体一般是水或其它合适的液体或气体。装置10包括由三个部件12至14组成的后部或上部单元11和由另外三个部件16至18组成的前部或下部单元15构成。所有部件12至14和16至18其横截面大体为圆形。
部件12是在单元11后部的管子，部件14是在单元11前部的圆锥头，部件13是过渡部件，装在部件12和14之间。部件12和13用压力配合连接，螺栓(未示出)穿过部件13中的横向螺纹孔57，进入部件14的环形槽58中，从而使部件14连接到13上。部件12～14是轴向对准的并是空心的，从而互相配合形成纵向延伸的供由光源21发射的激光束用的光束通道19。该光束穿过在单元11后部的可调(可变位)透镜22，然后穿过在圆锥头14细端的开口56，最后通过单元前部的出口孔23射出，撞击在配置于出射口23前方并紧邻该出射口的工件25的上表面24上。在熔接或施加涂层期间，该激光束以该技术公知的方式加热表面24的局部区域，从而形成被熔化金属的很浅的熔化部分26。该熔化部分26的形状由装放工件25的装置(未示出)决定，该装置在涂层装置10保持不动的同时以可控的方式使工件25相对于涂层装置10水平移动。
部件16是内圆锥杯部件，它配置在外部圆锥杯形件17中，并采用内部杯形件16的环形槽31～33中的焊料环(未示出)用钎焊法将其牢固连接在外部杯形件上。杯形件16或17结合成杯组件或杯体30(图5～7)。部件18(图2～4)是一个圆锥头，用铜制作，利用螺纹27可拆卸地固定在外部杯形件17的前部。后部单元11的前部分(部件13、14)通过前部单元的后部开口伸入前部单元15，并通过内部杯形件16的后侧壁部分内侧上的和部件12的前侧壁部分外侧上的配合螺纹28，将单元11和15可进行轴向调整操作地连接在一起，从而可调节以确定部件14外表面和喷头18内表面之间的间隙或间距。在横向螺纹孔29中的定位螺栓(未示出)使单元11和15锁定而不能相对转动，螺纹孔29穿过内部杯形件16的后部环形唇部37。
前部单元15的内表面部分和后部单元11前部的相对着的外表面部分彼此稍为分开并配合，形成环形圆锥形通道35，涂层用的金属粉末经该通道被输送到出射口23。该金属粉通过杯形件16上四个孔36进入通道35，这些孔36等距离圆形排列，位于内部杯形件16后部的唇部37和肩部38的交合处。相应杯形件17和16的相对内外表面配合形成环形锥形流体(即水)套40，流体通过两个横穿外部杯形件17的孔41进入该流体套40。
在流体(水)套40的后部是由内部杯形件16的外表面上的环形槽构成的相当大的集气管42，该内部杯形件的大部分由外部杯形件17包围。大的集气管42具有两个孔43形成的气体入口，该两孔43穿过外部杯形件17的侧面并沿径向对峙。集气管42在其前部边界处具有四个等间隔的出口44。单独的薄壁管45从每个孔44向前延伸到相当小的集气管46，该小集气管是通过杯形件16、17和可拆卸的喷头18相互配合形成的。有四个孔47，它们穿过内部杯形件16前端的环形唇部48，构成小集气管46的入口。每个管45在大集气管42的出口44和小集气管46的入口47之间延伸，并被钎焊就位，使得集气管42和46都不与水套40相通。为了尽量减少水套40中由四根管子45占据的部分，每根管子45的侧壁部分沿长度方向卡入在内部杯形件16外壁上形成的单独的浅槽59(图8A)中。
小集气管46具有呈通路51形式的六个出口，该通道51在圆锥头18的后凸出部分52和前表面53之间大体平行于其圆锥外表面54延伸。如图3所示，在表面53上，通道51的前端或出口端围绕开口23成圆形排列，金属涂层粉通过该出口23从通道35喷出，光源21的激光束通过该出口23从通道19的前端细开口56喷出，均喷到装置10的外面，撞击在工件25的表面24上。
使水和其它合适的冷却流体在一个为入口、另一个为出口的两个孔41之间的水套40中循环。涂层用的粉末金属通过其所有四个入口36送入锥形通道35并通过出口23喷出。屏蔽熔接区域和冷却可拆卸喷头18用的惰性屏蔽气体通过其所有四个入口43送入大集流管42，然后使其经四根管子45和它们的前端47流到小集流管46。随后惰性气体从小集流管46经其六个通道51流出喷头18的前表面53，其流出的量足以有效地屏蔽熔接区域和冷却喷头18，从而增加其工作寿命。在喷头18的外表面上形成两个径向相对着的凹口61，以便容纳松紧喷头18的扳手(未示出)，从而取下和换上喷头。
经通道51射出的屏蔽和冷却惰性气体形成一种圆锥形气帘而屏蔽熔接区域，当粉末金属经出射口23喷出并轰击熔化部分26时该气帘限制其侧向散射。另外，该气帘还将溅射金属往回推向熔化部分26，使得该溅射金属不会沉积在装置10的喷头18或其它部件上，阻挡从通道35喷出的涂层金属粉末流。
应当注意到，在通道51中的惰性气体的屏蔽和冷却效果远大于通道35中用作涂层金属粉载体的惰性气体和流经通道19的惰性气体的屏蔽和冷却效果。即经通道19和35输送的惰性气体的体积相当小，而通过通道51的惰性气体体积相当大。因此我们发现，将相当大量的惰性冷却气体仅输送到最靠近作为从工件25辐射能量的能源的溶接区域，便可以在最需的地方提供屏蔽和冷却。而且还可以减少下部单元15的辐射加热，因为具体与上述美国专利No.4 724 299的装置或图15所示的气体分配器119相比，该单元的外表面相当陡，而且对着工件的水平表面面积减小。
对于掌握该技术的人员显而易见的是，还需要利用适当的连接件(未示出)来提供以下的接头：(1)通过两个孔43将惰性气体输入大集气管42的接头；(2)通过四个孔36将金属粉送入环形圆锥形通道35的接头；(3)通过两个孔41将冷却流体送入和送出水套40的接头。
下面参考图9～13，该图示出本发明的第二实施例。第一和第二实施例的主要差别是，后者由于增大了激光聚焦透镜122的焦距而做得相当细长。第二实施例的焦距通常约为7.5英寸，而，而第一实施例的典型焦距长在4.5～7.5英寸之间。另外，第二实施例的可拆卸喷头是双件式结构，而第一实施例是整体件结构。下面将会看到，双件结构大大简化了轴向通向喷头前部的惰性气体通道的形成。另外，在第二实施例中，由于应用短的管形件和一个杯形件而简化了主体结构，而第一实施例采用了两个杯形件。
更特别的是，在图9～13所示的实施例中，总体编号为100的激光粉末金属涂层装置包括由三个部件122至114组成的后部单元111和由另外四个部件116至119组成的前部单元115。所有这些部件112至114和116～119的横(水平)截面均大体为圆形。
部件12是单元111后部的管子，部件114是单元111前部的圆锥头，部件113是一个过渡部件，装在部件112和114中间，部件112和113用压入配合连接，螺栓(未示出)穿过部件113上的横向螺纹孔157并进入部件114外侧的凹槽158而使部件114与部件113连接。部件112～114均轴向对准并是空心的，因而相配合形成用于通过光源21发射的激光束的纵向延伸光束通道119。该光束通过在单元111后部的调节透镜122，然后通过在圆锥头114的细前端部的开口156，再通过在单元115前部的出射口123，撞击在位于出射口123前方并靠近该出射口的工件25的上表面24上。
部件116是一个内部圆锥杯形件，其中央部分紧紧装在短管117中并与其牢固地连接，最好用钎焊法进行连接，从而形成杯形组件或杯形主体130。部件118(图12和13)是圆锥头或喷头，用铜制造，可拆卸地装在杯形件116的前部，并由外部锥形止动器119保持在操作位置上。后者利用螺纹127可拆卸地连接在管117的外侧。为了下面将明显见到的理由，在止动器119的后部环形边缘和杯形件116的朝前的外边缘之间压着一个O形垫圈199。
后部单元111的前部分(部件113、114)通过前部单元115的后开口伸入该单元中，利用在杯形件116后侧壁里侧的和部件112前侧壁部分外侧的配合螺纹128，使单元111和115可操作地连接在一起，以便进行轴向调节，调节确定部件114的圆锥外表面和喷头118的内圆锥表面之间的间隙或间距。在杯形件116上的螺纹横向孔129(图11)中的定位螺栓(未示出)使部件111和115锁定而不能相对转动。
前部单元115的内表面部分和后部单元111前部的与其相对着外表面部分彼此间隔开，互相配合形成环形圆锥通道35，涂层金属粉通过该通道被送到出射口23。该金属粉由三个伸过环形水套137的折线形管136送到通道135。在水套137前部和后部的孔197和198使管136定位，该管也由在杯形件116后部的细长径向凹口196(图10和11)定位。在凹口196和孔197、198以及通道192和193形成之后，将盖子圆盘194钎焊在杯形件116后部的位置。
有两个通道192和两个通道193，均大体沿轴向延伸并从水套137向后延伸。每个通道192的后端与各自的径向通道190相交，该通道190在其外接端具有接头191。冷却水通过一个接头191流入水套137，通过另一个接头191流出水套137。
每个通道193的后端与各自的径向通道189相交，该通道189在其外接端具有接头188，惰性气体通过该接头引入前部分115。通过每个通道193向前延伸的是穿过水套137并进入集气管186的单独的管187。该集气管是杯形件116外表面上的环形凹部，稍位于水套137的前部。惰性气体通过两个接头188送入集气管186。
如图12最清楚地示出的，喷头118的后缘上形成环形内凹部，而在杯形件116的前沿上形成环形外凹部，使得在杯形件116中沿喷头118的后缘形成外环形集气管185，在该处，喷头118的后缘与杯形件116的前缘啮合。喷头118的外圆锥表面看起来多半像杯形件116前部的外圆锥表面的延续。喷头118和杯形件116的该前部部分均配置在止动器119中，使其紧靠其内圆锥表面。在杯形件116的外圆锥表面部分上的两个轴向槽181构成使集气管185和186相互连接的通道。
等角距配置的八个细长轴向槽178贯穿喷头118的全长，构成在集气管185和喷头118前表面180之间延伸的气体通道。通道178的前端或出口端形成一个围绕中心出口123的圆形阵列，光源21来的激光束和流过圆锥形通道135的金属粉通过该中心出口123射出装置100，撞击在工件25的表面24上。通道178的布置结构产生一种惰性气体气帘，该气窑可以防止喷头118和止动器119的前部氧化并防止它们受污染。
虽然本发明中没有说明，但是对该技术的专业人员显而易见的是，只要需要，便可应用钎焊法和/或其它紧固方法来使第二实施例的部件保持在其操作位置。
现在参考图14，该图示出本发明的第三实施例，在该实施例中，激光粉末金属涂层装置65只用惰性气体冷却，不用液体冷却套。第一(图1～8A)和第三(图14)实施例共有的部件用相同的编号表示，并在说明装置65时不再对其重复说明。图1的装置10和图14的装置65之间的基本差别在于，装置65的前部或下部单元66可以替换装置10的前部单元15。
前部单元66包括外杯形件67，通过外杯形件67的大的后端开口伸入该外杯形件的内杯形件68和在杯形件67、68的上前端部上的可拆卸和可替换的前喷头18。杯67和68均为圆锥形，彼此牢固连接，例如用钎焊连接。杯形件67和68的相对着的侧表面部分彼此分开，形成薄的圆锥套70，通过该套可将大量惰性气体送入环形集气管46，该集气管通过喷头18与通道51的后端连通。靠近外杯形件67后部配置穿过该杯形件侧部的径向相对孔43形成两个入口，惰性气体通过该两个入口被送入套70，以冷却杯形件67、68。惰性气体还流过六个通道51来冷却喷头18，并在喷头18的前表面53射出，起到如图1～8a的第一实施例中那样的屏蔽氧化和喷溅的作用。
虽然已就本发明的特定实施例说明本发明，但对该技术的专业人员可以明显存在很多其它改变、改型和其它应用。因此宁愿使本发明不受此处特定的公开内容的限制，而仅受所附权利要求书的限制。

Claims (24)

1.激光粉末金属涂层装置，它包括前部单元和通过前部单元的后部开口伸入上述前部单元的后部单元；
上述后部单元具有从其前部延伸到其后部挑束通道，上述前部单元具有与上述光束通道对准的前部开口，由此通过上述光束通道向前部投射的光束被引导，使其穿过上述前部开口射出并撞击在金属工件上，从而加热和溶化工件的局部表面部分并形成液化金属的浅的熔化部分；
上述装置还包括可连接到金属涂层粉供应源的环形通道，上述通道可被有效地定位并成形，从而使金属粉向前移动通过上述通道，从上述前部开口喷出并进入上述浅的熔化部分；
上述部分单元包括在其前端的喷头，上述喷头包括前端和从上述前端的外部和后部逐渐变细的圆锥形侧壁，上述前部开口位于上述前端；
上述前部单元还包括在上述圆锥形侧壁上的许多细的大体轴向延伸的气体通道，每个上述气体通道的上述前端部具有出射端部，上述出射端部围绕上述前部开口配置成阵列；
上述气体通道从上述前端向后延伸，以便有效地连接到惰性气体源，该气体将向前流过上述气体通道，流过的量是可有效冷却上述喷头。
2.如权利要求1所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，可以有效地配置上述出口端部，使得从该端部射出的气体形成环形气帘，该气帘屏蔽上述熔化部分的液态金属，使其不受氧化，并使上述粉末在喷射出上述前部开口时不能径向分散。
3.如权利要求1所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，前部单元包括连接于上述流体源的流体套和使上述流体循环通过上述流体套以便冷却上述装置的装置。
4.如权利要求3所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，水是循环通过上述流体套的流体。
5.如权利要求3所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述前部单元还包括配置在上述喷头后面的主体，包括外杯形件和伸入上述外杯形件的内杯形件；
上述内杯形件具有环形外壁，上述外杯形件具有对着上述外壁的与其分开一定距离的环形内壁，上述内壁和外壁配合形成上述水套。
6.如权利要求5所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，每个上述气体通道具有后部入口端部，该端部与上述惰性气体的环形集气管相通；
上述后部单元包括另一个惰性气体的环形集气管，该管配置在上述环形集气管的后面，还包括许多配置上述内、外壁之间管子，该管子使上述集气管相互连接。
7.如权利要求6所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述气体通道的数目大于上述管子的数目。
8.如权利要求7所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，每个上述管子的横截面积超过每个上述气体通道的横截面积。
9.如权利要求6所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述管子沿长度方向与上述外壁接触并与上述内壁分开，
10.如权利要求1所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述喷头是可拆卸的和可替换的单元。
11.如权利要求10所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，螺纹机构使上述喷头可拆卸地固定在上述前部单元的其它部分上。
12.如权利要求10所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述喷嘴主要由铜制作。
13.如权利要求1所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，前部单元还包括配置在上述喷头后面的主体，还包括外杯形件和伸入上述外杯形件的内杯形件；
上述内杯形件具有环形外壁，上述外杯形件具有对着上述外壁的、与其分开一定距离的环形内壁，由此上述内、外壁配合形成薄的环形套；
每个上述气体通道具有后部入口端部，该端部与上述惰性气体的环形集气管相通；
上述后部单元包括另一个惰性气体的环形集气管，该管配置在上述环形集气管的后面，上述套使上述集气管相互连通，因此上述惰性气体也冷却上述外杯形件。
14.如权利要求13所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述套是圆锥形的。
15.如权利要求1所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述后部单元还包括锥形的前端部，该前端部伸过上述前部单元中的后部开口，并对着上述前部单元的锥形的内表面，在上述锥形的前端部和上述内表面之间分开一定距离而形成上述环形通道；
配合的螺纹机构使上述前部、后部单元相互连接，以便进行相对纵向运动，从而可选择地调节上述环形通道。
16.如权利要求15所述的激光粉末金属涂层装置，该装置还包括防止上述前、后单元彼此相对转动的装置，从而使上述环形通道保持在它的选择性调节的条件下。
17.如权利要求10所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述圆锥形侧壁包括外圆锥形表面，该表面具有许多构成上述气体通道的槽。
18.如权利要求17所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，前部单元还包括止动器，该止动器使上述喷头保持在配置在上述止动器内的操作位置上，上述止动器包括内圆锥表面，上述外圆锥表面紧靠着该内圆锥表面。
19.如权利要求3所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述前部单元还包括配置在上述喷头后面的主体；
上述主体包括内杯形件和围绕部分上述内杯形件的外管形件；
上述内杯形件的上述部分具有环形外壁，上述管形件具有对着上述外壁的与其隔开一定距离的环形内壁，由此上述内、外壁配合构成确定上述水套的边界部分。
20.如权利要求19所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，上述圆锥形侧壁包括外圆锥形表面，该表面具有许构成上述气体通道的槽；
上述前部单元还包括止动器，上述止动器使上述喷头保持在其配置于上述止动器内的操作位置上，上述止动器包括内圆锥表面，上述外圆锥表面紧靠该内圆锥表面；
螺纹将上述止动器可拆卸地固定在上述主体上。
21.如权利要求20所述的激光粉末金属涂层装置，在该装置中，部分上述螺纹机构形成在上述管形件的外壁上。
22.如权利要求20所述的激光粉末金属涂层装置，该装置还包括环形垫圈，该垫圈被挤压在上述止动器的面朝后的环形边缘和上述内杯形件的面朝前的表面之间，从而阻塞上述惰性气体，使其不能在上述前端部后面的位置流出上述装置。
23.如权利要求1所述的激光粉末金属涂层装置，该装置还包括通过上述激光束的透镜装置，上述透镜装置位于上述前部单元的后部，其焦距约为7.5英寸。
24.如权利要求1所述的激光粉末金属涂层装置，该装置还包括通过上述激光束的透镜装置，上述透镜装置位于上述前部单元的后部，其焦距约在4.5～7.5英寸之间。
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