[发明专利]一种用于激光堆焊的送粉结构以及激光堆焊装置

说明书

本发明提供了一种用于激光堆焊的送粉结构，包括可上下移动的支架、支撑在支架上的储粉漏斗、上端与储粉漏斗的下端开口连通的送粉管，所述送粉管的下端能够插入到待焊接工件的深孔中。该送粉结构能够有效地减少粉末材料在焊接时的飞溅，进而能够有效地改善焊接效果。

技术领域

本发明涉及激光焊接领域，尤其涉及一种用于激光堆焊的送粉结构以及激光堆焊装置。

背景技术

对于小内径零件的内壁堆焊，工艺过程复杂、产品质量不稳定，故一直是各类加工制造企业的难点。针对小口径深孔零件，目前主要采用的焊接方法有传统的手工电弧堆焊(SMAW)、熔化极气体保护焊(MIG、MAG)和非熔化极保护焊(TIG)以及激光堆焊等。从检索的文献和资料来看，采用将焊接热源伸入小口径零件深孔内，在其内壁实施送丝堆焊是主要采用的工艺方法。专利《深孔内壁堆焊方法》(专利申请号：CN201610002531.3)，公开了一种深孔内壁堆焊方法，对常规焊枪进行改造，调整延伸管的位置，使焊头对准深孔内部的焊接部位，将焊丝头部沿着送丝导管推送至焊头处，即可进行堆焊。

《一种小直径内壁堆焊焊枪头》(专利申请号：CN201410801254.3)，公开了一种小直径内壁堆焊焊枪头，其是由枪头体、压盖、钨极夹、钨极、气体保护罩、进气管、进水管和出水管组成，气体保护罩的瓷质弧形罩体与枪头体之间构成一保护气腔，可明显延长焊枪寿命。以上几种方法要求对焊枪进行一定的改造，增加制造过程的成本和难度。

专利《利用激光堆焊对孔内壁表面改性的表面改性的方法及装置》(专利申请号：201510489726.0)公开了一种深孔零件内壁激光堆焊制造工艺。该工艺方案是：采用载气式送粉至孔内，形成整个孔内的连续水平铺粉；通过倾斜激光束照射至内孔壁，使用激光束将粉末堆焊材料逐点熔覆在孔的内壁的表面上；随着铺粉送粉高度的增加，激光束斑点也随之协同上升。然而，该专利还存在载气式送粉方式的缺陷问题，即采用载气式送粉至孔内，由于保护气流的作用导致粉末在孔内发散、飞溅。在激光熔覆过程中，内壁在激光作用下受热后温度升高，飞溅粉末极易粘附在内壁上，并逐渐形成大块状颗粒。这种内壁粘附的大颗粒很难被激光完全熔化，从而成为堆焊层内的夹渣。另外，飞溅的粉末容易被激光烧蚀，形成大量氧化粉尘颗粒，研制影响激光熔覆过程。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于激光堆焊的送粉结构，采用靠自重下落的方式能够有效减小粉末材料的飞溅，改善焊接质量。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于激光堆焊的送粉结构，其特征在于，包括可上下移动的支架、支撑在支架上的储粉漏斗、上端与储粉漏斗的下端开口连通的送粉管，所述送粉管的下端能够插入到待焊接工件的深孔中。

优选地，所述送粉管包括倾斜设置的倾斜送粉管和上端与倾斜送粉管连通的竖向设置的竖向送粉管。

优选地，所述竖向送粉管上套设有支撑在支架上的保护套，所述保护套上设置有冷却装置。

优选地，所述冷却装置为水管。

本发明还提供了一种采用上述送粉结构的激光堆焊装置，包括用以向待焊接工件的深孔发射激光束的激光发射装置和设置在送粉管的下端的下方的用以固定待焊接工件的工件固定结构，所述送粉管的下端能够插入到固定在工件固定结构上的待焊接工件的深孔中。

优选地，所述激光发射装置焊接在支架上。

优选地，激光发射装置发射的激光束与竖直方向的夹角为3～15°。

优选地，所述工件固定结构能够旋转。

优选地，还包括同轴且可拆卸地设置在待焊接工件上方的延长套筒。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：