[发明专利]基于多焦点透镜产生预热和缓冷光的激光熔覆装置

摘要

本发明公开了一种基于多焦点透镜产生预热和缓冷光的激光熔覆装置，采用多焦点透镜作为熔覆聚焦镜，在光轴上的多个不同位置得到多个焦点，在工件的表面上形成多个同一光轴的光斑，其能量密度随着光斑面积大小成线性变化，其中，焦点位置处于中间的0级光作为激光熔覆加工用光，其他衍射级光作为预热和缓冷处理光，0级光焦点处于工作表面上，其他级光则在工作面上产生以光轴为中心的光斑，形成照射面积增大，功率密度降低的状况。这样中间的功率密度高用于熔化基材表面形成熔池，周围的功率密度低，适合预热和加工后处理。这样的布局产生递减或者递增的温度，进一步形成渐近式预热和缓冷处理，温度梯度更为减缓，提高了基材对激光的吸收率。

主权项

1.一种基于多焦点透镜产生预热和缓冷光的激光熔覆装置，其特征在于，所述装置包括：激光器(1)、反射镜(2)、多焦点透镜(3)、送粉系统(5)、工作台(7)；其中，工件(6)放置于所述工作台(7)上，并且位于所述多焦点透镜(3)的下方；所述激光器(1)水平输出激光，激光经过所述反射镜(2)反射后，垂直入射到所述多焦点透镜(3)上，所述多焦点透镜(3)产生N个焦点并在工件(6)表面的上方、工件(6)表面以及工件(6)表面的下方形成N个同一光轴的光斑，分别用于熔覆加工、预热以及缓冷，其中N为大于等于3的整数；所述送粉系统(5)用于所述装置在熔覆加工时向工件(6)表面的熔池内添加合金粉末。