[发明专利]激光光内送丝熔覆方法与光内送丝装置

摘要

本发明激光光内送丝熔覆方法采用光内送丝装置，用圆锥镜将激光器发射的激光束变换为环形光束，再用环形聚焦镜聚焦成为环锥形光束，在环锥形光束中形成一锥形中空无光区，送丝管置于此无光区内并与环锥形光束同轴线。工作中丝材在环锥形光束中心被同轴垂直送入加工面上的熔池内，实现光内同轴送丝。本发明可改变现有光外侧向送丝工艺方法带来的进丝和对准方位复杂难控，送丝过程中光束离焦波动和变方向扫描造成丝材的热作用发生变化，熔覆过程及熔道质量对相对位置的波动敏感，极易造成熔覆不连续和熔道质量恶化等诸多不足。光内送丝各方向送丝姿态方位一致，不受扫描方向性和离焦波动影响，光丝耦合连续稳定，熔层质量高。本发明用于金属材料的激光熔覆、三维实体快速成形、激光焊接与特种连接、激光修复再制造等场合。

主权项

1、一种激光光内送丝熔覆方法，其主要特征为：利用光的分割原理将由激光器发射的激光束切割变换为环形光束，再将所述环形光束聚焦成为环锥形光束，在环锥形光束中产生一锥形中空无光区，单根送丝管置于此无光区内并与环锥形光束同轴线，丝材由送丝管中送入，通过送丝管下端部的喷丝嘴输出，在接近光束焦点处被所述环锥形光束下部包围照射，然后在光照与加工表面的熔池热传导等的共同作用下被加热并熔化而垂直进入熔池中，待熔覆的基材表面调整到所述焦点附近，熔入基材表面熔池中的丝材与部分熔化的基材表层材料共同形成熔池。