CN211734478U - 一种超高速激光粉末熔覆喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及熔覆喷嘴技术领域，具体为一种超高速激光粉末熔覆喷嘴，包括喷嘴主体和连接座，所述喷嘴主体固定连接在所述连接座上，所述喷嘴主体上设有多个送粉管，且所述送粉管与所述喷嘴主体的底端开口连通，所述送粉管上缠绕有用于加热粉末的电热丝，所述喷嘴主体上还设有多个用于对所述喷嘴主体进行冷却的水冷管。该超高速激光粉末熔覆喷嘴，送粉管外壁的电热丝会对流经的金属粉末进行快速的加热，实现在保证使用性能的前提下有效提升熔覆效率的目的，且水冷管能保证喷嘴主体能够持续、稳定的工作，进一步提高熔覆效率。

Description

一种超高速激光粉末熔覆喷嘴

技术领域

本实用新型涉及熔覆喷嘴技术领域，具体为一种超高速激光粉末熔覆喷嘴。

背景技术

随着环保意识的逐渐加强，促使了工业加工方式的迭代和升级，高速激光熔覆作为一种代替传统火焰喷涂的加工方法，受到增材制造领域广泛的关注，高速激光熔覆相对于传统的火焰喷涂具有环保、高效、高性能等特点。

目前，市场上的高速激光熔覆速度相对于传统熔覆速度有了较大的提升，但是其提升幅度有限，在进行大型工件的增材制造时，其效率仍然不高，使得熔覆时熔覆道的单道熔宽较窄，降低熔覆效率被限制，此外，利用激光功率提高熔覆效率，会使粉末出现过烧，在熔覆复合金属粉末时，功率过高会使低熔点的合金成分气化，从而使熔覆层的成分发生改变，最终导致熔覆层达不到实际使用要求。鉴于此，我们提出一种超高速激光粉末熔覆喷嘴。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超高速激光粉末熔覆喷嘴，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超高速激光粉末熔覆喷嘴，包括喷嘴主体和连接座，所述喷嘴主体固定连接在所述连接座上，所述喷嘴主体上设有多个送粉管，且所述送粉管与所述喷嘴主体的底端开口连通，所述送粉管上缠绕有用于加热粉末的电热丝，所述喷嘴主体上还设有多个用于对所述喷嘴主体进行冷却的水冷管。

优选的，所述喷嘴主体的外表面设有多个通孔，所述通孔底端连通所述喷嘴主体的底端，且所述送粉管固定连接在所述通孔内。

优选的，所述喷嘴主体的上表面设有空腔，所述水冷管的一端连通所述空腔，所述水冷管的另一端延伸至外界。

优选的，所述喷嘴主体的外表面设有多个与所述空腔相连通的圆孔，且所述水冷管固定连接在所述圆孔内。

优选的，所述连接座的底端还设有用于提高与喷嘴主体连接处之间密封效果的密封圈。

优选的，所述送粉管的内壁设有多个阻流环，且所述阻流环与所述送粉管的内壁固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.该超高速激光粉末熔覆喷嘴，金属粉末在通过送粉管进入喷嘴主体的内腔时，送粉管外壁的电热丝会对流经的金属粉末进行快速的加热，使其达到一个低于熔点的较高温度，再经喷嘴主体整形后输送到工件表面，只需消耗极少的激光能量就能使粉末融化，从而实现在保证使用性能的前提下有效提高熔覆速度，达到提升熔覆效率的目的，且水冷管能保证喷嘴主体能够持续、稳定的工作，进一步提高熔覆效率。

2.该超高速激光粉末熔覆喷嘴，送粉管的内壁设有多个阻流环，阻流环的横截面具有一定的倾斜度，使得金属粉末进入送粉管内时降低其流速，使其被电热丝加热的更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构主视图；

图2为本实用新型中喷嘴主体的结构示意图；

图3为本实用新型中喷嘴主体和连接座的结构示意图；

图4为本实用新型中送粉管的内部结构示意图。

图中：1、喷嘴主体；11、送粉管；111、通孔；112、阻流环；12、水冷管；121、圆孔；13、空腔；2、连接座；21、密封圈；3、电热丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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专利中的具体含义。在本实用新型的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-4图所示，本实用新型提供的一种技术方案：

一种超高速激光粉末熔覆喷嘴，包括喷嘴主体1和连接座2，喷嘴主体1固定连接在连接座2上，利用连接座2将喷嘴主体1螺纹固定在外界熔覆设备的激光头上，喷嘴主体1上设有多个送粉管11，且送粉管11与喷嘴主体1的底端开口连通，将金属粉末通过送粉管11输送至喷嘴主体1的底端开口处进行熔覆，送粉管11上缠绕有用于加热粉末的电热丝3，在熔覆过程中，金属粉末在通过送粉管11进入喷嘴主体1的内腔时，送粉管11外壁的电热丝3会对流经的金属粉末进行快速的加热，使其达到一个低于熔点的较高温度，再经喷嘴主体1整形后输送到工件表面，只需消耗极少的激光能量就能使粉末融化，从而实现在保证使用性能的前提下有效提高熔覆速度，达到提升熔覆效率的目的，喷嘴主体1上还设有多个用于对喷嘴主体1进行冷却的水冷管12，在使用过程中，通过水冷管12输送冷却液能对喷嘴主体1进行水冷，以保证喷嘴主体1能够持续、稳定的工作，且由于加热后的粉末在喷嘴主体1腔体内停留的时间极短，因此水冷管12不会对金属粉末的加热造成影响。

本实施例中，喷嘴主体1的外表面设有多个通孔111，通孔111底端连通喷嘴主体1的底端，且送粉管11固定连接在通孔111内，送粉管11可以通过焊接方式固定在通孔111内，本实施例中送粉管11的个数优选为3个，便于利用多个送粉管11送粉，确保供应足够量的金属粉末，提高熔覆效果。

进一步的，喷嘴主体1的上表面设有空腔13，水冷管12的一端连通空腔13，水冷管12的另一端延伸至外界，便于利用空腔13存储冷却液，且喷嘴主体1的外表面设有多个与空腔13相连通的圆孔121，且水冷管12固定连接在圆孔121内，水冷管12可以通过焊接方式固定在圆孔121内，本实施例中水冷管12的个数优选为2个，其中一个为进液管，另一个则为出液管，以此实现空腔13内冷却液的循环，提高喷嘴主体1在熔覆过程中的冷却效果。

值得说明的是，连接座2的底端还设有用于提高与喷嘴主体1连接处之间密封效果的密封圈21，密封圈21采用耐高温的橡胶材质制成，且密封圈21伸入喷嘴主体1上表面的空腔12内，便于提高连接座2与喷嘴主体1接触面之间密封效果。

除此之外，喷嘴主体1和连接座2之间可以采用螺栓固定、焊接固定或耐高温胶水粘接固定等方式进行连接，便于利用连接座2将喷嘴主体1安装在激光熔覆设备的激光头上。

具体的，送粉管11的内壁设有多个阻流环112，且阻流环112与送粉管11的内壁固定连接，阻流环112的横截面具有一定的倾斜度，使得金属粉末进入送粉管11内时降低其流速，使其被电热丝3加热的更加均匀。

本实施例的超高速激光粉末熔覆喷嘴在使用时，利用连接座2将喷嘴主体1螺纹固定在外界熔覆设备的激光头上，喷嘴主体1上设有多个送粉管11，将金属粉末通过送粉管11输送至喷嘴主体1的底端开口处进行熔覆，送粉管11上缠绕有用于加热粉末的电热丝3，在熔覆过程中，金属粉末在通过送粉管11进入喷嘴主体1的内腔时，送粉管11外壁的电热丝3会对流经的金属粉末进行快速的加热，使其达到一个低于熔点的较高温度，再经喷嘴主体1整形后输送到工件表面，只需消耗极少的激光能量就能使粉末融化，从而实现在保证使用性能的前提下有效提高熔覆速度，达到提升熔覆效率的目的，喷嘴主体1上还设有多个用于对喷嘴主体1进行冷却的水冷管12，在使用过程中，通过水冷管12输送冷却液能对喷嘴主体1进行水冷，以保证喷嘴主体1能够持续、稳定的工作，且由于加热后的粉末在喷嘴主体1腔体内停留的时间极短，因此水冷管12不会对金属粉末的加热造成影响，便于普及和推广。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种超高速激光粉末熔覆喷嘴，包括喷嘴主体(1)和连接座(2)，其特征在于：所述喷嘴主体(1)固定连接在所述连接座(2)上，所述喷嘴主体(1)上设有多个送粉管(11)，且所述送粉管(11)与所述喷嘴主体(1)的底端开口连通，所述送粉管(11)上缠绕有用于加热粉末的电热丝(3)，所述喷嘴主体(1)上还设有多个用于对所述喷嘴主体(1)进行冷却的水冷管(12)。

2.根据权利要求1所述的超高速激光粉末熔覆喷嘴，其特征在于：所述喷嘴主体(1)的外表面设有多个通孔(111)，所述通孔(111)底端连通所述喷嘴主体(1)的底端，且所述送粉管(11)固定连接在所述通孔(111)内。

3.根据权利要求1所述的超高速激光粉末熔覆喷嘴，其特征在于：所述喷嘴主体(1)的上表面设有空腔(13)，所述水冷管(12)的一端连通所述空腔(13)，所述水冷管(12)的另一端延伸至外界。

4.根据权利要求3所述的超高速激光粉末熔覆喷嘴，其特征在于：所述喷嘴主体(1)的外表面设有多个与所述空腔(13)相连通的圆孔(121)，且所述水冷管(12)固定连接在所述圆孔(121)内。

5.根据权利要求1所述的超高速激光粉末熔覆喷嘴，其特征在于：所述连接座(2)的底端还设有用于提高与喷嘴主体(1)连接处之间密封效果的密封圈(21)。

6.根据权利要求1所述的超高速激光粉末熔覆喷嘴，其特征在于：所述送粉管(11)的内壁设有多个阻流环(112)，且所述阻流环(112)与所述送粉管(11)的内壁固定连接。

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