[实用新型]一种内孔用激光熔覆头

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆领域，特别涉及一种内孔用激光熔覆头。

背景技术

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。

与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。

现有激光熔覆头主要用于工件外表面的熔覆，工件内孔由于尺寸狭小，需要设计专用的内孔熔覆头，才能达到良好的熔覆效果。

发明内容

本实用新型的目的是通过对激光熔覆头的改进设计，使其适合内孔激光熔覆。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种内孔用激光熔覆头，包括具有光纤接口和激光束出光口的激光头本体，其特征在于：在所述激光头本体内还设置有准直镜、聚焦镜、反射镜、保护镜、送粉通道、冷却水通道以及保护气通道，所述保护镜设置在所述激光束出光口内，所述准直镜设在所述光纤接口内，所述激光束出光口设置在所述激光头本体前端的侧面，所述送粉通道的出粉口也设置在所述激光头本体前端，并与所述激光束出光口位于同一侧面。

所述送粉通道包括与所述激光头本体基本平行的水平通道以及与该水平通道连通的倾斜通道，所述出粉口位于倾斜通道出口。

在所述激光头本体上设置有冷却水进水管、冷却水出水管以及保护气进气管。

激光束从光纤导出后，经准直、聚焦，然后由反射镜将光束方向改变90°，经过保护镜片，照射在工件上。

在熔覆头的一侧，设有冷却水及保护气体通道。冷却水主要用来冷却准直镜、聚焦镜、反射镜以及保护镜；保护气体主要用来保护熔池，并将熔覆过程中产生的烟尘吹走，防止保护镜片被污染。

熔覆头另一侧，设有送粉接口，粉末经送粉通道，由旁轴喷嘴送出，指向激光束。熔覆时，激光束熔化粉末，形成熔覆层。

本实用新型可将熔覆头端部伸入工件内部，激光束出光口和出粉口设置在激光头本体前端的同一侧面，从而方便将熔覆头深入内孔中完成内孔的加工，非常适合工件的内孔熔覆。

附图说明

图1为本实用新型的内孔用激光熔覆头整体结构示意图一。

图2为本实用新型的内孔用激光熔覆头整体结构示意图二。

图3为本实用新型的内孔用激光熔覆头端部结构示意图。

其中：1为准直镜安装位置，2为聚焦镜安装位置，3为旁轴送粉喷嘴，4为激光束出光口，5为冷却水进水管，6为冷却水出水管，7为保护气体进气管，8为送粉管，9为工件，10为熔覆层，11为激光束，12为熔覆用金属粉末，13为反射镜，14为保护镜，15为循环冷却水。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如1、图2所示，本实用新型内孔用激光熔覆头，包括具有光纤接口和激光束出光口的激光头本体，在激光头本体的准直镜安装位置1内安装有准直镜、在聚焦镜安装位置2内安装有聚焦镜，在激光头本体内部还安装有反射镜13、保护镜14、送粉通道、冷却水通道以及保护气通道。保护镜13设置在激光束出光口内，激光束出光口和出粉口设置在激光头本体前端的同一侧面，从而方便将熔覆头深入内孔中完成内孔的加工。

如图3所示，熔覆时，本实用新型内孔用激光熔覆头伸入工件内部。聚焦后的激光束11，经过反射镜13的反射，照射到工件表面。粉末通道位于熔覆头内部，粉末从出光口4的旁边送出，由喷嘴3送到光斑位置，被激光熔化，形成熔覆层10。

反射镜13背面设有水冷通道，可用于冷却反射镜和保护镜14。

保护气体从保护镜14下方侧壁上的气孔进入，然后向下喷出，保护熔池，同时将熔覆产生的烟尘吹走，防止烟尘污染保护镜。

上面所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本实用新型技术保护方案的范畴之内。