[发明专利]激光熔覆装置及激光熔覆成形方法

权利要求书

1.一种激光熔覆装置，其特征在于，包括呈同心锥筒结构的壳体，设置在所述壳体内的送粉通道、惰性准直气通道、激光束通道以及惰性保护气罩，所述送粉通道设置在所述壳体的中心位置，所述惰性准直气通道、激光束通道以及惰性保护气罩依次围绕设置在所述送粉通道的外周面上；所述惰性保护气罩包括入气面、与所述入气面平滑连接的侧面以及与所述侧面平滑连接的底面，所述入气面为斜平面，所述侧面为曲面，所述底面为平面，所述入气面上设有入气口；

其中，所述入气面与侧面的内壁面的曲面起始端之间的夹角为直角，所述内壁面包括三段曲线：设置在上段的第一段圆弧、设置在中段的第二段圆弧以及设置在下段的直线段，所述第一段圆弧设置在内壁面靠近所述入气面的一段，所述底部的直线段根据环形光束的结构特点以及尺寸进行设计，使该底面平行于环形光束的母线，在第一段圆弧和直线段之间设置第二段圆弧，使其与直线段形成相切约束。

2.如权利要求1所述的激光熔覆装置，其特征在于，所述入气面呈环形，其内环与外环之间为斜平面，所述入气面上设有至少三个入气口，所述入气口均匀分布在所述入气面的圆周上。

3.如权利要求2所述的激光熔覆装置，其特征在于，所述入气口具有入口角度，所述入口角度为45～60°。

4.一种激光熔覆成形方法，其特征在于，采用激光熔覆装置，所述激光熔覆装置采用如权利要求1至3中任一项所述的激光熔覆装置，所述激光熔覆成形方法包括以下步骤：

金属或合金粉束由惰性载体气体输送并随聚焦激光束在加工面移动；

在所述金属或合金粉束的外围依次形成有惰性准直气体和惰性保护气体。

5.如权利要求4所述的激光熔覆成形方法，其特征在于，所述金属或合金粉束、惰性载体气体、惰性准直气体、惰性保护气体与所述聚焦激光束同轴线，且喷射方向一致。

6.如权利要求5所述的激光熔覆成形方法，其特征在于，所述惰性准直气体呈锥形或柱形。

7.如权利要求6所述的激光熔覆成形方法，其特征在于，所述惰性准直气体的流量为3～10L/min。

8.如权利要求5所述的激光熔覆成形方法，其特征在于，所述惰性保护气体呈锥形或柱形。

9.如权利要求8所述的激光熔覆成形方法，其特征在于，所述惰性保护气体的流量为20～50L/min。

10.如权利要求4至9中任一项所述的激光熔覆成形方法，其特征在于，所述惰性载体气体、惰性准直气体和惰性保护气体各自独立选自氦、氩、氖、氪或氙中的一种或多种。