CN202898544U - 一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴 - Google Patents

一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴 Download PDF

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一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，所述喷嘴顶部的外部设置有用于调节所述喷嘴位置的喷嘴调节装置，所述喷嘴调节装置包括套设于所述喷嘴外部的调节外套、用于调节所述喷嘴横向位置的调节螺钉、用于调节所述喷嘴纵向位置的调节螺钉，所述调节外套的空腔内还设置有垫块，所述垫块环绕设置于所述喷嘴的外壁，且所述垫块通过锁紧螺栓固定于所述喷嘴的外壁与所述调节外套的空腔内壁之间。本实用新型所揭示的激光熔覆喷嘴，可以轻松地调节横向位置和纵向位置，从而使所述喷嘴在一定圆周区域内做微小调整，最终使从所述喷嘴喷出的金属粉末流与聚焦激光束中心同轴，真正实现同轴同步送粉，保证了激光熔覆的质量。

Description

一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴
技术领域
本实用新型涉及激光熔覆领域，尤其涉及一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴。
背景技术
激光熔覆，亦称激光包覆或激光熔敷，即使用高能激光束将金属熔覆材料熔化并且与基体材料产生冶金结合的技术。由于熔覆层可以增强基体表面耐磨、抗冲击和耐腐蚀等性能，因此被广泛应用于对材料的表面改性或对产品的表面修复。
在激光熔覆过程中，将激光和金属熔覆材料同步传输至加工成形位置，并使金属熔覆材料连续、准确、均匀地投入到加工面上按预定轨迹作扫描运动的聚焦光斑内，实现光料精确耦合，即同步送料技术，是保证成形质量的关键技术。同步送粉法可实现粉末和基体同时熔化，但在现有技术中，激光束与送给的粉末作用区重合程度不易控制，容易出现偏离，因此不易保证激光熔覆的质量。而激光熔覆喷嘴是实现同步送料的关键之一。
有鉴于此，有必要提供一种新型的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，以实现激光熔覆过程中光料的精确耦合。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是提供一种新型的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，以实现激光熔覆过程中光料的精确耦合。
为解决上述问题，本实用新型揭示了一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，所述喷嘴顶部的外部设置有用于调节所述喷嘴位置的喷嘴调节装置，所述喷嘴调节装置包括套设于所述喷嘴外部的调节外套、用于调节所述喷嘴横向位置的调节螺钉、用于调节所述喷嘴纵向位置的调节螺钉，所述调节外套的空腔内还设置有垫块，所述垫块环绕设置于所述喷嘴的外壁，且所述垫块通过锁紧螺栓固定于所述喷嘴的外壁与所述调节外套的空腔内壁之间。
优选地，所述垫块为两个半环形的垫块，所述锁紧螺栓从外部穿过所述调节外套和所述两个半环形的垫块。
优选地，所述调节螺钉穿过所述调节外套的侧壁并抵住所述喷嘴的外壁，所述调节螺钉用于调节所述喷嘴的横向位置。
优选地，所述调节螺钉穿过所述调节外套的底部并抵住所述垫块，所述调节螺钉用于调节所述喷嘴的纵向位置。
优选地，所述喷嘴包括连接套和喷嘴气套，所述调节外套套设于所述连接套的顶部，所述喷嘴气套设置于所述连接套的底部，所述连接套内沿轴向开设有送粉通道和保护气通道，所述保护气道环绕设置于所述送粉通道的外侧，所述喷嘴气套内沿轴向开设有送粉通道和保护气道，所述连接套的送粉通道和保护气通道分别与所述喷嘴气套的送粉通道和保护气通道相通。
优选地，所述连接套的送粉通道的底部设置有粉末导向套，且所述粉末导向套收容于所述喷嘴气套内。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型所揭示的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，所述喷嘴顶部的外部设置有用于调节所述喷嘴位置的喷嘴调节装置，所述喷嘴调节装置包括套设于所述喷嘴外部的调节外套、用于调节所述喷嘴横向位置的调节螺钉、用于调节所述喷嘴纵向位置的调节螺钉，所述调节外套的空腔内还设置有垫块，所述垫块环绕设置于所述喷嘴的外壁，且所述垫块通过锁紧螺栓固定于所述喷嘴的外壁与所述调节外套的空腔内壁之间。通过在本实用新型所揭示的激光熔覆喷嘴的外部设置有喷嘴调节装置，可以轻松地调节所述喷嘴的横向位置和纵向位置，从而使所述喷嘴在一定圆周区域内做微小调整，最终使从所述喷嘴喷出的金属粉末流与聚焦激光束中心同轴，真正实现同轴同步送粉，保证了激光熔覆的质量。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例中喷嘴的结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例中喷嘴调节装置的结构示意图；
图3是图2中B-B向剖视图；
图4是本实用新型优选实施例中喷嘴的俯视图；
图5是图4中A-A向的剖视图；
其中：01、喷嘴气套；02、粉末导向套；03、连接套；04、调节螺钉；05、锁紧螺栓；06、调节螺钉；07、垫块；08、调节外套；09、送粉管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行详细地描述。
请结合图1至图5，本实用新型揭示了一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，喷嘴顶部的外部设置有用于调节喷嘴位置的喷嘴调节装置。具体地，喷嘴调节装置包括套设于喷嘴外部的调节外套08、用于调节喷嘴横向位置的调节螺钉06、用于调节喷嘴纵向位置的调节螺钉04，调节外套08的空腔内还设置有垫块07，垫块07环绕设置于喷嘴的外壁，且垫块07通过锁紧螺栓05固定于喷嘴的外壁与调节外套08的空腔内壁之间。
在本实用新型优选实施例中，如图3所示，垫块07为两个半环形的垫块，锁紧螺栓05从外部穿过调节外套08和两个半环形的垫块。如此设置，通过从外部拧紧锁紧螺栓05，可使得两个半环形的垫块07靠得更近，从而使垫块07和调节外套08上移，最终带动整个喷嘴的整体上移，从而使喷嘴与锥镜座贴紧，达到锁紧喷嘴的目的。
请继续参考图1和图2，调节螺钉06穿过调节外套08的侧壁并抵住喷嘴的外壁，在本实用新型优选实施例中，调节螺钉06均布于调节外套08的侧壁，通过调整调节螺钉06的位置，可调节喷嘴的横向位置。
调节螺钉04穿过调节外套08的底部并抵住垫块07，在本实用新型优选实施例中，调节螺钉04均布于调节外套08的底部，通过调整调节螺钉04的位置，可调节喷嘴的纵向位置。
由此可见，本实用新型所揭示的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，可通过简单地调整调节外套08侧部的调节螺钉06和底部的调节螺钉04的位置，轻松地调节喷嘴的横向位置和纵向位置，从而使得喷嘴在一定圆周区域内做微小调整，最终使从喷嘴喷出的金属粉末流与聚焦激光束中心同轴，真正实现同轴同步送粉，保证了激光熔覆的质量。
进一步地，请结合图1、图4和图5，本实用新型所揭示的喷嘴包括连接套03和喷嘴气套01，调节外套08套设于连接套03的顶部，喷嘴气套01设置于连接套03的底部，连接套03内沿轴向开设有送粉通道和保护气通道，保护气道环绕设置于送粉通道的外侧，喷嘴气套01内沿轴向开设有送粉通道和保护气道，连接套03的送粉通道和保护气通道分别与喷嘴气套01的送粉通道和保护气通道相通。此处，喷嘴气套01通过内螺纹与连接套03下端外螺纹连接，且两者之间设有一个垫圈，以保证送粉通道的气密性。
更进一步地，连接套03的送粉通道的底部设置有粉末导向套02，且粉末导向套02收容于喷嘴气套01内。粉末导向套02内设置有送粉管09，送粉管09与连接套03的送粉通道相通。具体地，连接套03的底部设置有内螺纹，粉末导向套02的顶部设置有外螺纹。安装时，只需将连接套03底部的内螺纹与粉末导向套02顶部的外螺纹旋合，从而完成连接套03与粉末导向套02的连接。工作过程中，在进行金属粉末输送时，金属粉末首先进入连接套03轴心处的送粉通道内，由于送入的是气载粉末，粉末在气流的作用下沿着粉末导向套02内部的送粉管09垂直向下输送并送出。
本实用新型所揭示的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，喷嘴顶部的外部设置有用于调节喷嘴位置的喷嘴调节装置，喷嘴调节装置包括套设于喷嘴外部的调节外套08、用于调节喷嘴横向位置的调节螺钉06、用于调节喷嘴纵向位置的调节螺钉04，调节外套08的空腔内还设置有垫块07，垫块07环绕设置于喷嘴的外壁，且垫块07通过锁紧螺栓05固定于喷嘴的外壁与调节外套08的空腔内壁之间。通过在本实用新型所揭示的激光熔覆喷嘴的外部设置有喷嘴调节装置，可以轻松地调节喷嘴的横向位置和纵向位置，从而使喷嘴在一定圆周区域内做微小调整，最终使从所述喷嘴喷出的金属粉末流与聚焦激光束中心同轴，金属粉末准确输送到熔池内，真正实现同轴同步送粉，保证了激光熔覆的质量。另一方面，同轴同步送粉的实现降低了粉末利用率，降低了成本。
本实用新型所揭示的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，不但使用时能充分保证粉和气的相对位置，调试一次可长期使用，而且，结构简单紧凑，内部的粉腔和气腔足够大，使得粉和气能够在空腔内充分流动、搅拌，喷出时分布会更均匀。加工方便，适合普遍推广。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述喷嘴顶部的外部设置有用于调节所述喷嘴位置的喷嘴调节装置，所述喷嘴调节装置包括套设于所述喷嘴外部的调节外套、用于调节所述喷嘴横向位置的调节螺钉、用于调节所述喷嘴纵向位置的调节螺钉，所述调节外套的空腔内还设置有垫块，所述垫块环绕设置于所述喷嘴的外壁，且所述垫块通过锁紧螺栓固定于所述喷嘴的外壁与所述调节外套的空腔内壁之间。
2.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述垫块为两个半环形的垫块，所述锁紧螺栓从外部穿过所述调节外套和所述两个半环形的垫块。
3.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述调节螺钉穿过所述调节外套的侧壁并抵住所述喷嘴的外壁，所述调节螺钉用于调节所述喷嘴的横向位置。
4.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述调节螺钉穿过所述调节外套的底部并抵住所述垫块，所述调节螺钉用于调节所述喷嘴的纵向位置。
5.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述喷嘴包括连接套和喷嘴气套，所述调节外套套设于所述连接套的顶部，所述喷嘴气套设置于所述连接套的底部，所述连接套内沿轴向开设有送粉通道和保护气通道，所述保护气道环绕设置于所述送粉通道的外侧，所述喷嘴气套内沿轴向开设有送粉通道和保护气道，所述连接套的送粉通道和保护气通道分别与所述喷嘴气套的送粉通道和保护气通道相通。
6.根据权利要求5所述的光内同轴送粉激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述连接套的送粉通道的底部设置有粉末导向套，且所述粉末导向套收容于所述喷嘴气套内。
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