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一种激光熔覆宽带送粉嘴和激光熔覆装置的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种激光熔覆宽带送粉嘴和激光熔覆装置的制作方法

1.本发明涉及激光熔覆加工技术领域,特别涉及一种激光熔覆宽带送粉嘴和激光熔覆装置。


背景技术:

2.激光熔覆技术是一种表面再制造修复技术,是指以不同的送料方法在被熔覆基体表面上堆积涂层材料,利用高能激光热源在焦点区域将特定粉末材料熔化,与基体融合,光束离开后凝固形成实体的一种工艺方法。激光熔覆能够显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热等性能。
3.激光宽带熔覆是利用激光的矩形光斑和高功率,采用宽带送粉,对轧辊等金属零部件进行高功率激光宽带熔覆,有利于节约材料成本。通过高功率宽带激光熔覆减少加工时间,大幅度提高激光熔覆效率,经济效益高。
4.激光宽带熔覆加工在送粉过程中,由于激光熔覆宽带送粉嘴的倾斜和粉末的流动性质经常会出现送粉不均匀现象,这种现象就会导致工件表面的粉末厚度不均匀,熔覆表面出现不平整,甚至出现不连续、气孔、裂纹等现象。
5.因此,有必要对现有的激光熔覆宽带送粉嘴进行改进,以使激光熔覆宽带送粉嘴送粉均匀。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种激光熔覆宽带送粉嘴和激光熔覆装置,以解决现有的激光熔覆宽带送粉嘴送粉不均匀的问题。
7.为解决上述技术问题,本发明提供一种激光熔覆宽带送粉嘴,包括:送粉本体;设置在所述送粉本体内的送粉管路;以及,与所述送粉本体固定连接的粉管接头;其中,所述送粉管路具有多个管路出口,多个管路出口与所述粉管接头连通。
8.可选的,所述送粉管路包括依次连通的至少一级管道,每级管道包括多个分支通道,相邻的两级管道中的上一级管道中的每个分支通道为母分支管道,相邻的两级管道中的下一级管道中的每个分支通道为子分支管道,每个母分支管道分出至少两个子分支管道,且第一级管道包括至少两个分支通道,第一级管道的入口与所述粉管接头连通。
9.可选的,每个母分支管道分出两个子分支管道,所述第一级管道包括两个分支通道。
10.可选的,所述送粉管路关于所述粉管接头的中心线对称设置,相邻的两级管道中上一级管道中的母分支通道分出的下一级的两个子分支通道关于该上一级母分支通道的中心线对称。
11.可选的,所述送粉管路最后一级管道的中心线垂直于所述送粉本体开设有所述送粉管路的出口的侧面。
12.可选的,每级管道的分支通道包括相互连通的分流段和导流段,所述分流段的中
心线与所述粉管接头的中心线之间具有一夹角,所述导流段的中心线垂直于所述送粉本体开设有所述送粉管路的出口的侧面。
13.可选的,所述送粉通道还包括倾斜管道,所述倾斜管道的一端与所述粉管接头连通,所述倾斜管道的另一端与所述第一级管道的入口连通,所述倾斜管道具有一倾斜平面,所述倾斜平面所述与所述第一级管道的中心线具有一锐角。
14.可选的,还包括冷却液入口管道、冷却液出口管道和开设在所述送粉本体内的水冷管道,所述冷却液入口管道与所述水冷管道的入口连通,所述冷却液出口管道与所述水冷管道的出口连通。
15.可选的,所述水冷通道呈u型,所述水冷管道的入口与所述水冷管道的出口分别位于所述送粉本体的两侧且较所述水冷通道的底部远离所述送粉管路的出口设置。
16.本发明还提供一种激光熔覆装置,包括上述的激光熔覆宽带送粉嘴。
17.本发明提供的一种光熔覆宽带送粉嘴和激光熔覆装置,具有以下有益效果:
18.由于所述送粉管路具有多个管路出口,多个管路出口与所述粉管接头连通,因此,可通过所述送粉管路对所述送粉管路内的粉末进行分流,使粉末在送粉管路内均匀流动,并在管路出口处形成多股厚薄一致,速度均匀的粉末流,从而使得工件表面的粉末厚度一致,避免送粉嘴送粉不均匀导致熔覆砂眼和粉末浪费等问题。
附图说明
19.图1是本发明实施例中激光熔覆宽带送粉嘴的俯视图;
20.图2是本发明实施例中激光熔覆宽带送粉嘴的一种剖视示意图;
21.图3是本发明实施例中激光熔覆宽带送粉嘴的另一种剖视示意图。
22.附图标记说明:
23.100-送粉本体;111-分支通道;112-分流段;113-导流段;114-倾斜管道;120-底板;130-盖板;
24.200-粉管接头;
25.310-冷却液入口管道;320-冷却液出口管道;330-水冷管道;
具体实施方式
26.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的激光熔覆宽带送粉嘴和激光熔覆装置作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
27.参考图1,图1是本发明实施例中激光熔覆宽带送粉嘴的俯视图,图2是本发明实施例中激光熔覆宽带送粉嘴的一种剖视示意图,图3是本发明实施例中激光熔覆宽带送粉嘴的另一种剖视示意图,本实施例提供一种激光熔覆宽带送粉嘴,包括:送粉本体100;设置在所述送粉本体100内的送粉管路;以及,与所述送粉本体100固定连接的粉管接头200;其中,所述送粉管路具有多个管路出口,多个管路出口与所述粉管接头200连通。
28.由于所述送粉管路具有多个管路出口,多个管路出口与所述粉管接头200连通,因此,可通过所述送粉管路对所述送粉管路内的粉末进行分流,使粉末在送粉管路内均匀流
动,并在管路出口处形成多股厚薄一致,速度均匀的粉末流,从而使得工件表面的粉末厚度一致,避免送粉嘴送粉不均匀导致熔覆砂眼和粉末浪费等问题。
29.其中,所述送粉管路包括依次连通的至少一级管道,每级管道包括多个分支通道111,相邻的两级管道中的上一级管道中的每个分支通道111为母分支管道,相邻的两级管道中的下一级管道中的每个分支通道111为子分支管道,每个母分支管道分出至少两个子分支管道,且第一级管道包括至少两个分支通道111,第一级管道的入口与所述粉管接头200连通,如此,可使所述送粉管路呈树枝状,可对所述送粉管路内的粉末进行分流,使粉末在送粉管路内均匀流动。
30.本实施例中,为了使所述粉末在管道内均匀流动,每个母分支管道分出两个子分支管道,所述第一级管道包括两个分支通道111。
31.本实施例中,参考图1,所述送粉管路关于所述粉管接头200的中心线对称设置,相邻的两级管道中上一级管道中的母分支通道111分出的下一级的两个子分支通道111关于该上一级母分支通道111的中心线对称。也就是说第一级管道中的两个分支管路关于所述粉管接头200的中心线对称设置,第二级通道中从同一个第一级通道的分支通道111分出的两个分支通道111关于该第一级管道中的分支通道111的中心线对称,第三级通道中从同一个第二级通道的分支通道111分出的两个分支通道111关于该第二级管道中的分支通道111的中心线对称,依此类推,第n级通道中从同一个第n-1级通道的分支通道111分出的两个分支通道111关于该第n-1级管道中的该分支通道111的中心线对称。如此可对所述送粉管路内的粉末进行分流,使粉末在送粉管路内均匀流动,保证送粉通道出口的粉末能形成连续、笔直的粉末流。
32.参考图1,所述送粉管路最后一级管道的中心线垂直于所述送粉本体100开设有所述送粉管路的出口的侧面,如此可使粉末在送粉管路的出口形成连续、笔直的粉末流。
33.每级管道的分支通道111包括相互连通的分流段112和导流段113,所述分流段112的中心线与所述粉管接头200的中心线之间具有一夹角,所述导流段113的中心线垂直于所述送粉本体100开设有所述送粉管路的出口的侧面,如此,可便于所述粉末在送粉本体100内均匀流动。
34.每级管道的分支通道111的分流段112与所述粉管接头200的中心线之间的夹角优选为30
°
,可便于粉末均匀的进入送粉通道内。
35.每级管道的分支通道111在所述粉管接头200的中心线上投影的长度优选大于等于15mm,如此可使粉末在送粉管路的出口形成连续、笔直的粉末流。
36.每级管道在所述粉管接头200的中心线上投影之和优选为100mm。
37.从所述送粉管路的入口向出口方向每级所述管道的分支通道111在垂直于所述分支通道111中心线的截面上的截面积逐渐减小。如此可使粉末在送粉管路的出口形成连续、笔直的粉末流。
38.所述送粉管路的多个管路出口均呈矩形。
39.本实施例中,参考图1,所述送粉通道具有三级通道,所述第三级通道的分支通道111的出口数为8个。
40.所述送粉通道还包括倾斜管道114,所述倾斜管道114的一端与所述粉管接头200连通,所述倾斜管道114的另一端与所述第一级管道的入口连通,所述倾斜管道114具有一
倾斜平面,所述倾斜平面所述与所述第一级管道的中心线具有一锐角,如此可使粉末在流过倾斜平面时,被迫改变流向,粉末在惯性的作用下与倾斜平面碰撞达到散形效果,使粉末形成均匀的粉末流后再进入第一级管道。
41.本实施例中,所述倾斜平面所述与所述第一级管道的中心线的夹角小于等于30
°

42.所述倾斜管道114的长度优选为25mm。
43.所述激光熔覆宽带送粉嘴还包括冷却液入口管道310、冷却液出口管道320和开设在所述送粉本体100内的水冷管道330,所述冷却液入口管道310与所述水冷管道330的入口连通,所述冷却液出口管道320与所述水冷管道330的出口连通,通过设置水冷管道330对所述送粉本体100进行冷却,避免熔覆过程中由于高温而导致粉末粘熔在送粉管路中而影响送粉效果。同时也能减少粉末粘熔在送粉管路出口处,损坏激光熔覆宽带送粉嘴。
44.参考图3,所述水冷通道呈u型,所述水冷管道330的入口与所述水冷管道330的出口分别位于所述送粉本体100的两侧且较所述水冷通道的底部远离所述送粉管路的出口设置。
45.本实施例中,所述送粉本体100包括底板120和与底板120固定连接的盖板130,所述底板120上开设有送粉凹槽,所述送粉凹槽与所述盖板130形成所述送粉管路。
46.工作时,冷却水从冷却液入口管道310流入水冷管道330,从冷却液出口管道320流出,对送粉本体100进行降温;粉末从粉管接头200处流入送粉本体100,经由倾斜管道114进行散形,再流经多级管道进行第多次分流,最后在送粉管路出口处形成多股厚薄一致,速度均匀的粉末流,从而保证粉末落在工件表面的厚度一致性好。
47.本实施例还提供一种激光熔覆装置,包括上述实施例中的激光熔覆宽带送粉嘴。
48.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。