[发明专利]小口径管内壁激光堆焊设备

权利要求书

1.一种小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于，包括激光发射装置和周向反射聚焦装置，所述激光发射装置的发射端设有一个保护气体导通管（62），所述保护气体导通管（62）与所述小口径管（51）的一端相连接，所述周向反射聚焦装置可从所述小口径管（51）的另一端插入所述小口径管（51）的内腔中，所述周向反射聚焦装置的后端与一直线驱动机构（9）相连接，所述周向反射聚焦装置的前端设有与所述激光发射装置的发射端相对的锥形弧面反射聚焦镜（72），所述保护气体导通管（62）的侧壁上设有进气口与保护气体管路（53）相连接。

2.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：所述激光发射装置包括依次相连接的激光器（2）、光束传导器件（4）和光束整形装置（6）。

3.根据权利要求2所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：所述光束整形装置（6）包括筒形壳体（63）、凸透镜（66）、凹透镜（68）、镜片压紧筒（67）和端盖（64），所述端盖（64）设于所述筒形壳体（63）的后端并与所述光束传导器件（4）相连接，所述保护气体导通管（62）连接于所述筒形壳体（63）的前端，所述凸透镜（66）、凹透镜（68）沿激光的出射方向依次布置，由所述镜片压紧筒（67）压紧在所述筒形壳体（63）的内部，所述筒形壳体（63）的内壁与镜片压紧筒（67）的外壁之间形成环形密封舱（36），所述筒形壳体（63）的侧壁上设有与所述环形密封舱（36）相通的进水口和出水口；所述进水口和出水口通过循环水管路与冷却器（39）相连接。

4.根据权利要求3所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：所述筒形壳体（63）内还设有一个折射扩束镜（65），所述折射扩束镜（65）、凸透镜（66）和凹透镜（68）沿激光的出射方向依次布置，所述折射扩束镜（65）也由镜片压紧筒（67）压紧在所述筒形壳体（63）的内部，所述折射扩束镜（65）为带有浅锥形凹坑的光学透镜。

5.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：所述保护气体导通管（62）的前端设有用于与所述小口径管（51）相连接的对中调整机构（61）。

6.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：所述周向反射聚焦装置的后端设有水冷块（71），所述锥形弧面反射聚焦镜（72）与水冷块（71）之间设有水冷腔（35），所述水冷腔（35）通过循环水管路与冷却器（39）相连接。

7.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：还包括一刚性底座（87），所述直线驱动机构（9）安装在所述刚性底座（87）上，所述刚性底座（87）上还设有用于夹持小口径管（51）的夹持机构（8）。

8.根据权利要求7所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：所述直线驱动机构（9）包括固定于所述刚性底座（87）的直线导轨副（92）、丝杠副（93）以及驱动所述丝杠副的电机（91），所述直线导轨副（92）的滑块和所述丝杠副（93）的螺母均与一滑台（94）的底部固定，所述滑台上固定有一驱动杆（96），所述驱动杆（96）连接所述周向反射聚焦装置的后端。

9.根据权利要求7所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：所述夹持机构（8）包括通过高度调节装置与刚性底座相连接的V型定位块（86）和位于V型定位块（86）上面的压紧块（82），所述V型定位块（86）和压紧块（82）通过紧固件连接。

10.根据权利要求1所述的小口径管内壁激光堆焊设备，其特征在于：还包括用于控制所述直线驱动机构（9）和激光发射装置的控制台（1）。