CN209816279U - 一种送粉装置和激光熔覆设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种送粉装置和激光熔覆设备，所述送粉装置包括送粉料仓、多个送粉喷嘴、送粉管道组件、连接部件和气固分离部件，其中送粉管道组件与所述送粉料仓连接，所述送粉喷嘴通过连接部件与所述送粉管道组件连接，气固分离部件设置于所述送粉管道组件内。本实用新型实施例可以在满足较大合金粉末量需求的同时，避免过量的载气从送粉喷嘴喷出破坏合金粉料层的平整度。

Description

一种送粉装置和激光熔覆设备

技术领域

本实用新型涉及快速成型技术领域，具体涉及一种送粉装置和激光熔覆设备。

背景技术

激光熔覆技术是激光加工技术的一个重要分枝，又被称为激光表面再制造、激光表面增材制造等，是一种新的表面改性技术。激光熔覆技术是通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基材表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。

激光熔覆的送粉方式主要分为预置送粉和同步送粉两种。其中，同步送粉是利用气载式送粉器，将激光熔覆粉末直接输送到光斑内，随着光斑在工件表面的移动，形成熔覆层。在激光熔覆技术领域，熔覆层的宽度主要取决于激光束的光斑尺寸，光斑尺寸增加，熔覆层变宽。在现有的激光熔覆过程中，当增大激光束光斑的直径时，由于送粉装置没有改变，对应的送粉量没有增加，使得激光熔覆形成的熔覆层不能增宽。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种送粉装置和激光熔覆设备，可以在满足较大合金粉末量需求的同时，避免过量的载气从送粉喷嘴喷出破坏合金粉料层的平整度。

第一方面，根据本实用新型实施例提供了一种送粉装置，包括：

送粉料仓；

多个送粉喷嘴；

送粉管道组件，与所述送粉料仓连接；

连接部件，设置有多个通孔，所述通孔的一端与所述送粉管道组件连接，另一端与所述送粉喷嘴连接；

至少一个气固分离部件，设置于所述送粉管道组件内。

优选地，所述送粉装置包括三个送粉喷嘴；

其中，所述送粉管道组件包括：

第一送粉管道，与所述送粉料仓连接；

两个第二送粉管道和三个第三送粉管道；

三通管道分配器，设置于所述第一送粉管道和所述第二送粉管道之间，用于连通所述第一送粉管道和所述第二送粉管道；

五通管道分配器，设置于所述第二送粉管道和所述第三送粉管道之间，用于连通所述第二送粉管道和所述第三送粉管道。

优选地，所述送粉装置包括两个气固分离部件，分别设置于两个所述第二送粉管道内。

优选地，所述连接部件设置有三个通孔，三个所述通孔与三个所述第三送粉管道、三个送粉喷嘴一一对应。

优选地，所述送粉装置包括三个送粉喷嘴；

其中，所述送粉管道组件包括：

第一送粉管道，与所述送粉料仓连接；

三个第四送粉管道；

四通管道分配器，设置于所述第一送粉管道和所述第四送粉管道之间，用于连通所述第一送粉管道和所述第四送粉管道。

优选地，所述送粉装置包括三个气固分离部件，分别设置于三个所述第四送粉管道内。

优选地，所述连接部件设置有三个通孔，三个所述通孔与三个所述第四送粉管道、三个送粉喷嘴一一对应。

优选地，所述气固分离部件具有多个孔隙，所述孔隙的直径小于10微米。

优选地，所述送粉装置还包括：

导料槽，设置于多个所述送粉喷嘴的下方，与所述连接部件连接，用于承接并引导多个所述送粉喷嘴喷出的合金粉末。

第二方面，根据本实用新型实施例还提供了一种激光熔覆设备，包括：

柜体；

如第一方面所述送粉装置，设置于所述柜体内。

本实用新型实施例通过将多个送粉喷嘴通过连接部件与所述送粉管道组件连接，将气固分离部件设置于所述送粉管道组件内，可以在满足较大合金粉末量需求的同时，避免过量的载气从送粉喷嘴喷出破坏合金粉料层的平整度。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型第一实施例的送粉装置的连接示意图；

图2是本实用新型第一实施例的连接部件、送粉喷嘴和导料槽的连接示意图；

图3是本实用新型第二实施例的送粉装置的连接示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

图1和图2为本实施例的送粉装置的结构示意图。如图1和图2所示，送粉装置包括送粉料仓1、送粉喷嘴2、送粉管道组件3、连接部件4。其中，送粉管道组件3的一端与送粉料仓1连接，另一端与连接部件4的一端连接，连接部件4的另一端与送粉喷嘴2连接，由此实现了将合金粉末从送粉料仓1通过送粉喷嘴2传送至基材表面的功能。本实施例的送粉装置是基于激光熔覆技术的同步送粉方式设计的。在同步送粉方式中，送粉装置内的合金粉末是通过气流送出。也就数说，合金粉末从进入送粉管道组件3到从送粉喷嘴2喷出，全程是需要气体作为载体输送的。由于激光熔覆为高温环境，为防止发生爆炸等事故，所述送粉装置内使用的气体为惰性气体，例如氩气。

送粉料仓1用于储存预定的合金粉末，所述合金粉末可以是镍基、钴基和铁基等合金粉末。在本实施例中，送粉料仓1可以需要修复基材表面所需的功能不同，预存储对应功能的合金粉末。在本实施例中，送粉装置包括多个送粉喷嘴2，对应的连接部件4设置有多个通孔41。其中，每个通孔41的一端分别与一个送粉喷嘴2连接，另一端与送粉管道组件3连通，多个送粉喷嘴2并排设置。在本实施例中，通过增加送粉喷嘴2的数量，且多个送粉喷嘴2并排设置，可以使得多个送粉喷嘴2同时喷出合金粉末，进而增大送粉量，最终形成较宽的熔覆层，满足基材修复的需求。

在本实施例中，送粉装置还包括气固分离部件5，设置于所述送粉管道组件3内，用于释放部分输送合金粉末的气体。优选地，所述气固分离部件5可以为泡沫铜滤芯。所述泡沫铜滤芯采用泡沫铜工艺制造形成，所述滤芯上的孔隙小于10微米，合金粉末的直径一般为53微米到106微米。当合金粉末和气体输送至泡沫铜滤芯时，部分输送气体通过泡沫铜滤芯的孔隙释放出去，进而减少过多的气体从送粉喷嘴2喷出，破坏合金粉末层的平整度，最终影响形成的熔覆层的质量。

在本实施例中，送粉装置还包括导料槽6。导料槽6设置于多个送粉喷嘴2的下方，导料槽6的一端与连接部件4连接，导料槽6用于承接从多个送粉喷嘴2喷出的合金粉末，并将所述合金粉末引导至基材的修复表面。优选地，导料槽6的两个侧壁高于送粉喷嘴2的直径，可以避免合金粉末从导料槽6的两侧落入工作台上，造成浪费。所述导料槽6的底部为平面，且导料槽6的前端略长于送粉喷嘴2，使得承接的合金粉末可以在重力作用下，平整地铺设在基材的表面上，提高形成的熔覆层的平整度。在本实施例中，所述导料槽6的出口宽度可以根据激光束的光斑尺寸调整，以使得合金粉末在熔覆后可以形成最大尺寸的熔覆层。

在本实施例中，所述送粉装置包括三个送粉喷嘴2，对应的连接部件4设置有三个通孔41，如图2所示。送粉管道组件3包括第一送粉管道31、两个第二送粉管道32和三个第三送粉管道33。其中，第一送粉管道31的一端与送粉料仓1连通，第一送粉管道31的另一端和两个第二送粉管道32之间通过三通管道分配器34连通，两个第二送粉管道32和三个第三送粉管道33之间通过五通管道分配器35连通，三个第三送粉管道33的另一端与连接部件4远离导料槽6一端的通孔41连接，三个送粉喷嘴2分别与连接部件4靠近导料槽6一端的通孔41连接，且并排设置于导料槽6内，如图1所示。对应的每个第二送粉管道32内分别设置有一个气固分离部件5。在本实施例中，送粉管道组件3由三层逐层递减的送粉管道组成，使得经过送粉喷嘴2喷出的合金粉末比较均匀平整，且较大程度的降低了将合金粉末输送出送粉喷嘴2时气体的气量，进一步增加了合金粉末层的平整度。

本实用新型实施例通过将多个送粉喷嘴通过连接部件与所述送粉管道组件连接，将气固分离部件设置于所述送粉管道组件内，可以在满足较大合金粉末量需求的同时，避免过量的载气从送粉喷嘴喷出破坏合金粉料层的平整度。

实施例二：

本实施例与实施例一的结构基本相同，区别仅在于，送粉管道组件3的组成不同。如图3所示，送粉装置包括三个送粉喷嘴2，对应的连接部件4设置有三个通孔41。送粉管道组件3包括第一送粉管道31和三个第四送粉管道36。其中，第一送粉管道31的一端与送粉料仓1连通，第一送粉管道31的另一端和三个第四送粉管道36之间通过四通管道分配器37连通，三个第四送粉管道36的另一端与连接部件4远离导料槽6一端的通孔41连接，三个送粉喷嘴2分别与连接部件4靠近导料槽6一端的通孔41连接，且并排设置于导料槽6内。对应的每个第四送粉管道36内分别设置有一个气固分离部件5。在本实施例中，送粉管道组件3由两层逐层递减的送粉管道组成，使得经过送粉喷嘴2喷出的合金粉末比较均匀平整，且较大程度的降低了将合金粉末输送出送粉喷嘴2时气体的气量，进一步增加了合金粉末层的平整度。优选地，本实用新型实施例的送粉喷嘴2、连接部件4和送粉管道组件3不仅仅局限于实施例一和实施例二中所述的结构。送粉装置可以设置有任意数量的送粉喷嘴2，对应的连接部件4设置有与送粉喷嘴2数量相同的通孔41，以满足送粉需求。

实施例一和实施例二均可以满足在大功率激光器进行激光熔覆时对合金粉末的需求以及粉末的平整度，例如6KW、8KW、10KW的激光器。上述实施例的送粉装置可以应用于激光熔覆技术，形成相应的激光熔覆设备。具体地，激光熔覆设备包括柜体和上述实施例的送粉装置。

下面通过两个例子说明激光熔覆设备对基材表面进行修复的过程。

例1：对直径为60mm的锅炉水冷壁管进行防腐耐磨处理

(1)待熔覆锅炉水冷壁管的准备

1)去除锅炉水冷壁管表面防护层、氧化物及油污等污渍；

2)将处理完毕的锅炉水冷壁管固定在自动熔覆平台上；

3)设置锅炉水冷壁管在熔覆过程中的转动速度。

(2)激光熔覆设备的准备

1)在送粉料仓中加入相应适量熔覆用合金粉末；

2)送粉装置接入保护气体氩气；

3)设置激光熔覆参数。

(3)激光熔覆处理

例2：对直径为1200mm的HP863磨辊进行耐磨处理

(1)待熔覆磨辊的准备

1)去除磨辊坯料表面防护层、氧化物及油污等污渍；

2)将处理完毕的磨辊坯料固定在自动熔覆平台上；

3)过渡部分堆焊处理；

4)设置磨辊在熔覆过程中的转动速度。

(2)激光熔覆设备的准备

1)在送粉料仓中加入相应适量熔覆用合金粉末；

2)送粉装置接入保护气体氩气；

3)设置激光熔覆参数。

(3)激光熔覆处理

本实用新型实施例通过将多个送粉喷嘴通过连接部件与所述送粉管道组件连接，将气固分离部件设置于所述送粉管道组件内，可以在满足较大合金粉末量需求的同时，避免过量的载气从送粉喷嘴喷出破坏合金粉料层的平整度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种送粉装置，包括：

送粉料仓；

多个送粉喷嘴；

送粉管道组件，与所述送粉料仓连接；

连接部件，设置有多个通孔，所述通孔的一端与所述送粉管道组件连接，另一端与所述送粉喷嘴连接；

至少一个气固分离部件，设置于所述送粉管道组件内，用于释放输送合金粉末的部分载气。

2.根据权利要求1所述的送粉装置，其特征在于，所述送粉装置包括三个送粉喷嘴；

其中，所述送粉管道组件包括：

第一送粉管道，与所述送粉料仓连接；

两个第二送粉管道和三个第三送粉管道；

三通管道分配器，设置于所述第一送粉管道和所述第二送粉管道之间，用于连通所述第一送粉管道和所述第二送粉管道；

五通管道分配器，设置于所述第二送粉管道和所述第三送粉管道之间，用于连通所述第二送粉管道和所述第三送粉管道。

3.根据权利要求2所述的送粉装置，其特征在于，所述送粉装置包括两个气固分离部件，分别设置于两个所述第二送粉管道内。

4.根据权利要求2所述的送粉装置，其特征在于，所述连接部件设置有三个通孔，三个所述通孔与三个所述第三送粉管道、三个送粉喷嘴一一对应。

5.根据权利要求1所述的送粉装置，其特征在于，所述送粉装置包括三个送粉喷嘴；

其中，所述送粉管道组件包括：

第一送粉管道，与所述送粉料仓连接；

三个第四送粉管道；

四通管道分配器，设置于所述第一送粉管道和所述第四送粉管道之间，用于连通所述第一送粉管道和所述第四送粉管道。

6.根据权利要求5所述的送粉装置，其特征在于，所述送粉装置包括三个气固分离部件，分别设置于三个所述第四送粉管道内。

7.根据权利要求5所述的送粉装置，其特征在于，所述连接部件设置有三个通孔，三个所述通孔与三个所述第四送粉管道、三个送粉喷嘴一一对应。

8.根据权利要求1所述的送粉装置，其特征在于，所述气固分离部件具有多个孔隙，所述孔隙的直径小于10微米。

9.根据权利要求1所述的送粉装置，其特征在于，所述送粉装置还包括：

导料槽，设置于多个所述送粉喷嘴的下方，与所述连接部件连接，用于承接并引导多个所述送粉喷嘴喷出的合金粉末。

10.一种激光熔覆设备，包括：

柜体；

如权利要求1-9中任一项所述送粉装置，设置于所述柜体内。