RU2230640C1 - Jet for laser working - Google Patents
Jet for laser working Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230640C1 RU2230640C1 RU2002128384/02A RU2002128384A RU2230640C1 RU 2230640 C1 RU2230640 C1 RU 2230640C1 RU 2002128384/02 A RU2002128384/02 A RU 2002128384/02A RU 2002128384 A RU2002128384 A RU 2002128384A RU 2230640 C1 RU2230640 C1 RU 2230640C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- nozzle
- powder
- ring
- annular gap
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для лазерной обработки, в частности к устройствам для лазерной наплавки.The invention relates to equipment for laser processing, in particular to devices for laser surfacing.
Известно устройство для лазерной обработки, содержащее излучатель, установленные в корпусе фокусирующий объектив с насадкой, эжекторное сопло и газоприемник, причем насадка выполнена с направляющей проточкой с конической торцовой стенкой, в которой выполнен открытый канал. Устройство предназначено для повышения качества обработки и уменьшения расхода технологического газа для защиты сварного шва (а.с. СССР № 1824275, В 23 К 26/00, 1990).A device for laser processing is known, comprising an emitter, a focusing lens with a nozzle installed in the housing, an ejector nozzle and a gas receiver, the nozzle being made with a guide groove with a conical end wall in which an open channel is made. The device is designed to improve the quality of processing and reduce the consumption of process gas to protect the weld (AS USSR No. 1824275, 23 K 26/00, 1990).
Недостатком известного сопла является невозможность получения одинакового по размеру наплавленного валика при разных направлениях перемещения детали. Известное устройство не предназначено для подачи порошка в зону наплавки.A disadvantage of the known nozzle is the inability to obtain a weld bead of the same size in different directions of movement of the part. The known device is not intended to supply powder to the weld zone.
Наиболее близким по технической сущности является сопло для лазерной обработки, содержащее корпус, вставку и патрубок для подачи порошка. Вставка установлена в корпусе с кольцевым зазором, при этом торец вставки размещен на расстоянии от торца корпуса, равном 0,1-0,7 диаметров сопла, а патрубок для подачи порошка через стенку корпуса введен в кольцевой зазор перпендикулярно оси сопла (патент РФ № 2031764, В 23 К 26/00, 1991).The closest in technical essence is a nozzle for laser processing, comprising a housing, an insert and a nozzle for supplying powder. The insert is installed in the housing with an annular gap, while the end face of the insert is placed at a distance from the end of the housing equal to 0.1-0.7 nozzle diameters, and the nozzle for feeding powder through the housing wall is inserted into the annular gap perpendicular to the axis of the nozzle (RF patent No. 2031764 , 23K 26/00, 1991).
Недостатком известного сопла является невозможность обеспечить равномерную подачу порошка в зону наплавки и получение одинакового по размеру наплавленного валика при разных направлениях перемещения детали, а также низкий КПД использования порошка.A disadvantage of the known nozzle is the inability to provide a uniform flow of powder into the weld zone and to obtain a weld bead of the same size in different directions of movement of the part, as well as low efficiency of powder use.
Задачей изобретения является обеспечение равномерной подачи порошка в зону наплавки и получение одинакового по размеру наплавляемого валика независимо от направления перемещения детали, а также повышение КПД использования порошка.The objective of the invention is to ensure uniform flow of powder into the weld zone and to obtain a uniformly sized weld bead regardless of the direction of movement of the part, as well as increasing the efficiency of using the powder.
Задача решается тем, что в сопле для лазерной обработки, содержащем корпус, вставку, выполненную в виде усеченного круглого конуса, и патрубок для подачи газопорошковой смеси в кольцевой зазор между корпусом и вставкой, по образующим вставки выполнены каналы, оси которых пересекаются внутри сопла, в кольцевом зазоре установлено кольцо, внутренняя поверхность которого образована круглым конусом, основание круглого конуса совмещено с основанием вставки, а патрубок для подачи газопорошковой смеси установлен тангенциально внутренней поверхности кольца.The problem is solved in that in the nozzle for laser processing, comprising a body, an insert made in the form of a truncated round cone, and a nozzle for supplying a gas-powder mixture into the annular gap between the body and the insert, channels are made along the generatrix of the insert, the axes of which intersect inside the nozzle, in an annular gap has a ring, the inner surface of which is formed by a round cone, the base of the round cone is aligned with the base of the insert, and the nozzle for supplying the gas-powder mixture is installed tangentially to the inner ited ring.
Внутренняя поверхность кольца выполнена из высокопрочного сплава.The inner surface of the ring is made of high strength alloy.
Известно устройство для лазерно-дуговой обработки, содержащее корпус, сопло, электрод и линзу, установленную соосно электроду, который выполнен полым, водоохлаждаемым и установлен через завихритель на водоохлаждаемом сопле, выполненном с каналом для выхода плазменной дуги, а линза установлена в полости электрода и фокус ее расположен в центре соплового канала (а.с. СССР № 1815085, В 23 К 26/00, 1989).A device for laser-arc processing is known, comprising a housing, a nozzle, an electrode and a lens mounted coaxially to an electrode that is hollow, water-cooled and mounted through a swirl on a water-cooled nozzle made with a channel for the exit of the plasma arc, and the lens is installed in the electrode cavity and focus it is located in the center of the nozzle channel (USSR AS No. 1815085, 23K 26/00, 1989).
Недостатком известного устройства является невозможность производить наплавку порошком с подачей его в сопло, т.к. в завихрителе порошок будет разбрасываться по стенке и прилипать к ней за счет центробежных сил. Известное устройство не предназначено для подачи порошка в зону наплавки. Известным устройством невозможно обеспечить одинаковый по размеру наплавляемый валик при наплавке в разных направлениях перемещения детали.A disadvantage of the known device is the impossibility of surfacing with powder by feeding it into the nozzle, because in the swirler, the powder will be scattered along the wall and stick to it due to centrifugal forces. The known device is not intended to supply powder to the weld zone. It is not possible with the known device to provide a uniformly sized weld bead during surfacing in different directions of movement of the part.
В предлагаемом техническом решении газопорошковая смесь вращается по внутренней стенке кольца по спирали и порошок равномерно попадает в каналы вставки.In the proposed technical solution, the gas-powder mixture rotates along the inner wall of the ring in a spiral and the powder evenly enters the insertion channels.
Пересечение осей каналов вставки внутри сопла обеспечивает попадание порошка в зону лазерного излучения.The intersection of the axes of the insertion channels inside the nozzle ensures that the powder enters the zone of laser radiation.
На фиг.1 приведена принципиальная схема сопла для лазерной обработки;Figure 1 shows a schematic diagram of a nozzle for laser processing;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;
на фиг.3 - сечение В-В на фиг.1.figure 3 - section bb in figure 1.
Сопло для лазерной обработки содержит корпус 1, вставку 2 и патрубок 3 для подачи газопорошковой смеси в кольцевой зазор а между корпусом 1 и вставкой 2. Вставка 2 выполнена в виде усеченного круглого конуса. По образующим вставки 2 выполнены каналы b, оси 4 которых пересекаются внутри сопла в точке О. В кольцевом зазоре а установлено кольцо 5, внутренняя поверхность с которого образована круглым конусом. Основание d круглого конуса совмещено с основанием вставки 2. Патрубок 3 для подачи газопорошковой смеси установлен тангенциально внутренней поверхности с кольца 5.The laser processing nozzle comprises a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Лазерный луч направляют в зону обработки. Через патрубок 3 в кольцевой канал а подают газопорошковую смесь, которая перемещается по поверхности с, порошок равномерно распределяется по кольцевому зазору а и попадает в каналы b. Из каналов b порошок попадает в зону лазерного луча, где нагревается и частично расплавляется. Полностью порошок расплавляется в зоне наплавки. Получают одинаковый по размеру наплавляемый валик независимо от направления движения наплавляемой детали.The laser beam is sent to the treatment area. Through the
Во время движения порошка по стенке с возможен быстрый износ материала стенки, поэтому стенка с выполнена из высокопрочного сплава, что обеспечивает длительность эксплуатации сопла.During the movement of the powder along the wall c, rapid wear of the wall material is possible, therefore, the wall c is made of high-strength alloy, which ensures the duration of operation of the nozzle.
Защита наплавляемого валика осуществляется исходящими потоками газа из сопла.The weld bead is protected by outgoing gas flows from the nozzle.
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Мощность лазерного излучения устанавливают в пределах 1,5-2 кВт. Фокус лазерного луча устанавливают на поверхности наплавляемой детали. Порошок из материала ЖС6К и транспортирующий его газ (аргон) подают в зону наплавки с расходом транспортирующего газа в пределах 2-4 л/мин. Количество подаваемого порошка устанавливают так, чтобы обеспечить наплавку с заданной геометрией валика: ширина 2-3 мм и высота 1,5-2 мм. Деталь перемещают со скоростью 10-12 м/час.The laser radiation power is set within 1.5-2 kW. The focus of the laser beam is set on the surface of the deposited part. The powder from the ZhS6K material and the gas transporting it (argon) are fed into the surfacing zone with a flow of transporting gas in the range of 2-4 l / min. The amount of powder supplied is set so as to provide surfacing with a given geometry of the roller: a width of 2-3 mm and a height of 1.5-2 mm. The item is moved at a speed of 10-12 m / h.
Рентген и ЛЮМ-контроль в наплавленном слое дефектов не выявил.X-ray and LUM-control in the deposited layer did not reveal defects.
Предлагаемое сопло обеспечивает равномерную подачу порошка в зону наплавки, повышается КПД использования порошка за счет полного его использования, получается одинаковый по размеру наплавленный валик независимо от направления перемещения детали.The proposed nozzle provides a uniform supply of powder to the surfacing zone, the efficiency of using the powder increases due to its full use, and a deposited bead of the same size is obtained regardless of the direction of movement of the part.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002128384/02A RU2230640C1 (en) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | Jet for laser working |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002128384/02A RU2230640C1 (en) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | Jet for laser working |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002128384A RU2002128384A (en) | 2004-04-27 |
RU2230640C1 true RU2230640C1 (en) | 2004-06-20 |
Family
ID=32846276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002128384/02A RU2230640C1 (en) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | Jet for laser working |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2230640C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607889C2 (en) * | 2011-05-16 | 2017-01-11 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Laser nozzle having moving element |
RU2660499C2 (en) * | 2016-08-03 | 2018-07-06 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Method of four-successful gas-powder laser welding with regulation of flow of powder |
RU187996U1 (en) * | 2018-09-13 | 2019-03-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Laser Powder Surfacing Nozzle Head |
-
2002
- 2002-10-22 RU RU2002128384/02A patent/RU2230640C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607889C2 (en) * | 2011-05-16 | 2017-01-11 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Laser nozzle having moving element |
RU2660499C2 (en) * | 2016-08-03 | 2018-07-06 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Method of four-successful gas-powder laser welding with regulation of flow of powder |
RU187996U1 (en) * | 2018-09-13 | 2019-03-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Laser Powder Surfacing Nozzle Head |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101148760B (en) | Technique for manufacturing inner-light powder-supplying by laser machining forming and inner-light powder-supplying spray head | |
US6084197A (en) | Powder-fan plasma torch | |
US6396025B1 (en) | Powder feed nozzle for laser welding | |
JP5292256B2 (en) | Laser processing head and laser cladding method | |
RU2317183C2 (en) | Manual powder-supplied torch for fusion laser welding | |
US10065269B2 (en) | Laser cladding device with an improved nozzle | |
JP2005219060A (en) | Powder metal overlay nozzle | |
US9533373B2 (en) | Powder overlay nozzle | |
JPH02258186A (en) | Leaser welding method and device | |
JP2813244B2 (en) | Welding equipment for feeding powder filler into torch | |
JP5690891B2 (en) | Axial feed type plasma spraying equipment | |
US20030222059A1 (en) | High energy beam cladding | |
KR19990083202A (en) | Process and device for laser machining inner surface | |
US8800480B2 (en) | Laser cladding device with an improved nozzle | |
CN101291773A (en) | Laser beam welding method with a metal vapour capillary formation control | |
CN109070276B (en) | Device for machining a workpiece surface by means of a laser beam and method for operating a device | |
CN112899680A (en) | Powder feeding nozzle and laser cladding and additive manufacturing machining head | |
RU2230640C1 (en) | Jet for laser working | |
JP2019037997A (en) | Laser cladding device | |
US20190009365A1 (en) | Gas delivery system | |
CN100357036C (en) | Method and installation for pointing a fine fluid jet, in particular in welding, or laser hardfacing | |
US5362938A (en) | Plasma arc welding torch having means for "vortexing" plasma gas exiting the welding torch | |
US10835995B2 (en) | Integrated feeder nozzle | |
ES2303916T3 (en) | WELDING DEVICE WITH PLASMA POWDER AND ITS WELDING METHOD. | |
RU2206964C1 (en) | Electric-arc plasma generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091023 |