本實(shí)用新型涉及一種激光熔覆送料裝置，屬于激光加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在先進(jìn)激光加工成形制造技術(shù)中，有一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，即將激光和被熔材料同步傳輸至加工成形位置，并使金屬材料連續(xù)、準(zhǔn)確、均勻地投入到加工面上按預(yù)定軌跡作掃描運(yùn)動(dòng)的聚焦光斑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)光料精確耦合。材料在光束內(nèi)進(jìn)行光能與熱能的轉(zhuǎn)換，瞬間熔化并形成熔池，完成材料的快速熔化凝固的冶金過程。國內(nèi)外現(xiàn)行的送料方法可以分為光外送絲和光內(nèi)送絲。

光外送絲的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其采用單側(cè)送絲，在現(xiàn)有激光送絲熔覆或焊接方法中，由激光器發(fā)射的激光束11被聚焦鏡110聚焦成錐形光束12，但，由于送絲管和噴絲嘴13只能相對錐形光束12傾斜一角度安裝，由噴絲嘴送出的絲材14只能被傾斜送入激光束，所以一般需要在加工前需調(diào)整絲材使其在光斑位置與光束相交(參考文獻(xiàn)：王至堯主編.中國材料工程大典第25卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006；2、左鐵釧主編.21世紀(jì)的先進(jìn)制造—激光技術(shù)與工程.北京，科學(xué)出版社，2007，5；3、Waheed UI Haq Syed,Lin Li.Effects of wire feeding direction and location in multiple layer diode laser direct metal deposition.Applied Surface Science,24March 2005)。通過上述可以看出，單側(cè)送絲帶來的最大缺陷就是絲材是傾斜進(jìn)入熔池，所受光束照射、熔池?zé)醾鲗?dǎo)和輻射的熱作用不對稱、不均勻，特別當(dāng)熔覆中不可避免地出現(xiàn)方向性變化，即加工中激光束相對加工面作不同方向的掃描運(yùn)動(dòng)時(shí)，光束和絲材相對掃描運(yùn)動(dòng)方向就有不同的方位和姿態(tài)，絲材的熔融和熔池的熱作用和力作用過程效果將發(fā)生變化，從而使凝固后的熔道尺寸、形貌、表面粗糙度等均會發(fā)生較大變化，甚至造成熔融過程的時(shí)斷時(shí)續(xù)。單側(cè)送絲中對于普通單方向掃描的單層或多層熔覆堆焊不存在方向性影響，因其送進(jìn)方位角度不會改變，而對復(fù)雜型面堆焊特別是三維直接快速成型等工藝而言，由于掃描軌跡和方向在不斷變化，其影響就很突出，熔覆的連續(xù)性或熔道質(zhì)量都很難保證。此外，熔覆時(shí)絲材送入點(diǎn)必須在工件表面與光束焦點(diǎn)位置與之相交重合，其交點(diǎn)又因限制在熔池表面上下一很小的區(qū)域內(nèi)，但如果加工中此交點(diǎn)相對加工表面(或熔池)上下有位置波動(dòng)和變化(難免，特別在多層堆積中)，絲材的熱作用又將發(fā)生變化，可能使絲材的熔化過程斷續(xù)進(jìn)行，絲材前段彎曲，光和絲斷續(xù)對準(zhǔn)和錯(cuò)位，這樣使熔覆過程的連續(xù)性和熔道質(zhì)量對焦點(diǎn)與加工面之間相對位置的微小變化都非常敏感。此外，激光熔覆過程常需要在熔池周圍輸送惰性保護(hù)氣體，以吹壓熔覆產(chǎn)生的熱焰、熔渣等，從而保護(hù)筒體內(nèi)腔鏡片不受污染，同時(shí)熔池不被氧化。在現(xiàn)有技術(shù)側(cè)向送絲裝置中，由于結(jié)構(gòu)限制，保護(hù)氣體也只能側(cè)向吹送，其對熔池的吹壓力不均勻，氣流紊亂，保護(hù)效果差。

光內(nèi)送絲方法如中國專利第CN101386111A號公開的激光光內(nèi)送絲熔覆方法采用光內(nèi)送絲裝置，該激光光內(nèi)送絲熔覆方法采用光內(nèi)送絲裝置的筒體上方有入光口，下方有出光口，入光口與出光口同軸。筒體中心均勻設(shè)計(jì)三根筋條與筒體內(nèi)壁相連，筋條上固定了一個(gè)圓錐鏡，圓錐鏡的錐形鏡面朝向入光口并與之同軸線。圓錐鏡將入射激光束切割、反射變換為環(huán)形光束。筒體內(nèi)壁上還與圓錐鏡同軸安裝了一個(gè)環(huán)形反射聚焦鏡，其鏡面朝向所述圓錐鏡。圓錐鏡反射的環(huán)形光束入射到環(huán)形反射聚焦鏡上，再由環(huán)形反射聚焦鏡反射聚焦成環(huán)錐形聚焦光束，環(huán)錐形聚焦光束中形成一錐形中空無光區(qū)和焦點(diǎn)，焦點(diǎn)在出光口之外。單根送絲管從筒體外部插入，穿過圓錐鏡與環(huán)形反射聚焦鏡之間的空隙，到達(dá)圓錐鏡背面后轉(zhuǎn)為與環(huán)錐形光束同軸線，使得送絲管端部的噴絲嘴置于所述環(huán)錐形光束的錐形中空無光區(qū)內(nèi)，并與環(huán)錐形光束同軸線。噴絲嘴出口位置靠近環(huán)錐形光束的焦點(diǎn)。絲材從送絲管中送入，通過送絲管下端的噴絲嘴輸出，在接近焦點(diǎn)處被所述環(huán)錐形光束下部包圍照射，然后在光照與基材表面的熔池?zé)醾鲗?dǎo)、熱輻射等的共同作用下被加熱并連續(xù)熔化而垂直進(jìn)入熔池，待熔覆的基材表面調(diào)整到所述焦點(diǎn)附近，熔入熔池的絲材與部分熔化的基材表層材料共同形成熔池，熔池中的熔體隨光束與基材的相對移動(dòng)而連續(xù)凝固形成熔道。筋條上方的迎光面涂鍍有吸光材料，筋條內(nèi)部設(shè)置了冷卻水道。通過設(shè)置成筋條結(jié)構(gòu)可有效減少迎光面積，減少光照損失。所述送絲管處于筒體內(nèi)的迎光面涂鍍有吸光材料，內(nèi)部設(shè)置了冷卻水道。

此光內(nèi)送絲裝置雖然具有如下效果：

通過光路變換得到中空環(huán)形聚焦光束，使送絲管置于聚焦光束中空部位并與光束同軸線，加工中絲材與聚焦光束同軸被正向送入光斑中心，絲材一直被環(huán)形光束均勻?qū)ΨQ包圍。熔覆加工過程中，無論絲材和光束相對加工面(或熔池)的相對運(yùn)動(dòng)方向如何改變，如在三維熔覆加工中當(dāng)光束掃描方向任意變化時(shí)，光束和絲材相對掃描運(yùn)動(dòng)方向的方位和姿態(tài)完全相同，絲材的熔融和熔池的熱作用和力作用過程理論上不發(fā)生變化，完全消除了掃描方向性帶來的影響。另一方面，光束相對熔池上下波動(dòng)產(chǎn)生離焦時(shí)，絲材可始終對準(zhǔn)光斑和熔池的中心，光斑和絲材不會錯(cuò)位。這樣，絲材與熔池受熱作用的方式保持不變，使熱作用保持均勻、穩(wěn)定。在掃描光束相對加工面三維位置變化影響下，絲材與熔池之間的作用力恒為正向，絲材不造成偏歪，有利于熔池驅(qū)動(dòng)力均衡和熔體流動(dòng)對稱。同時(shí)，絲材下段和加工表面始終受到均勻?qū)ΨQ的激光輻照和熔池的熱作用，均勻的受熱和凝固過程可大大提高熔道質(zhì)量。

但依然存在如下不足：

由于入射光不得不經(jīng)過筒體上的三根筋板，會帶來如下缺陷：

1、光通過三個(gè)筋板，會有能量損耗，減小了有效的熔覆能量；

2、雖然筋條的迎光面上涂鍍有吸光材料，但如果工藝穩(wěn)定性不好，依然會有光反射到聚光鏡，容易使得其過熱損壞，所以，對涂鍍吸光材料工藝難度要求較高；

3、由于圓錐鏡和聚焦鏡裝配時(shí)存在尺寸誤差，導(dǎo)致聚焦光照射到三根筋板上的光束面積不同或光束在筋板上的位置尺寸不同，故容易導(dǎo)致三根筋板變形不一致，容易導(dǎo)致在熔覆過程中光斑和絲材的同軸精度不高，從而導(dǎo)致熔覆質(zhì)量下降；

4、冷卻水道僅設(shè)置在筋條內(nèi)部，所以，降溫效果不明顯；噴絲嘴出口位置離熔覆區(qū)域比較近，絲材會將溫度傳遞到噴絲嘴上，噴絲嘴由于高溫的存在，不但容易變形導(dǎo)致光斑和絲材的同軸精度變差，而且容易導(dǎo)致噴頭損壞。由于圓環(huán)光束和送絲嘴之間的空間很小，無法布置水路冷卻，更加導(dǎo)致噴絲嘴容易損壞；

5、光也經(jīng)過送絲管，不但增加了能量損耗，而且由于整條送絲管上只有部分光照射到其表面，由于受熱不均勻，也會導(dǎo)致送絲管變形，導(dǎo)致送絲阻力加大，最終導(dǎo)致送絲過程中速度變化，影響熔覆層形狀精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)良好降溫效果的激光熔覆送料裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種激光熔覆送料裝置，接受入射光束并將所述入射光束轉(zhuǎn)換成聚焦光束以在基材上形成焦點(diǎn)，所述激光熔覆送料裝置包括支撐架、設(shè)置在所述支撐架上的分光鏡和反射聚焦鏡及位于所述反射聚焦鏡下方的噴嘴，所述分光鏡將入射光束分為至少兩束反射光束，再通過反射聚焦鏡將至少兩束反射光束聚焦成至少兩束聚焦光束，至少兩束所述聚焦光束形成中空無光區(qū)和焦點(diǎn)，所述激光熔覆送料裝置內(nèi)形成有供冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)以給所述支撐架、分光鏡、反射聚焦鏡降溫的光路冷卻系統(tǒng)。

進(jìn)一步的：所述光路冷卻系統(tǒng)包括開設(shè)在所述支撐架內(nèi)的供冷卻介質(zhì)通過的第一冷卻通道、開設(shè)在所述分光鏡內(nèi)的供冷卻介質(zhì)通過的第二冷卻通道及開設(shè)在所述反射聚焦鏡內(nèi)的供冷卻介質(zhì)通過的第三冷卻通道，所述第一冷卻通道分別于第二冷卻通道和第三冷卻通道連通。

進(jìn)一步的：所述激光熔覆送料裝置內(nèi)形成有供冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)以給所述噴嘴降溫的噴嘴冷卻系統(tǒng)。

進(jìn)一步的：所述噴嘴上套設(shè)有噴嘴外套，所述噴嘴外套包括基部、貫穿所述基部的噴嘴安裝通孔及于基部朝所述噴嘴安裝通孔內(nèi)凸伸形成的冷卻板筋，所述噴嘴外套通過所述噴嘴安裝通孔套至在所述噴嘴上，所述基部內(nèi)形成有中間通道，所述冷卻板筋位于中間通道與所述噴嘴之間，且貼靠于所述噴嘴，所述基部上還開設(shè)有與所述中間通道聯(lián)通的冷卻介質(zhì)進(jìn)口和冷卻介質(zhì)出口，所述噴嘴冷卻系統(tǒng)由所述中間通道、冷卻介質(zhì)進(jìn)口、冷卻介質(zhì)出口及冷卻板筋組成，所述冷卻介質(zhì)依次流經(jīng)冷卻介質(zhì)進(jìn)口、中間通道和冷卻介質(zhì)出口。

進(jìn)一步的：所述噴嘴外套位于所述中空無光區(qū)內(nèi)。

進(jìn)一步的：所述激光熔覆送料裝置還包括中間軸，所述支撐架包括下支撐架，所述中間軸安裝在所述下支撐架上，所述中間軸位于所述分光鏡和反射聚焦鏡的下方，所述噴嘴安裝在所述中間軸上，且位于所述中空無光區(qū)內(nèi)，所述下支撐架內(nèi)設(shè)置有第一送料通道，所述下支撐架上設(shè)置有由所述第一送料通道貫穿所述下支撐架一側(cè)的送料入口，所述中間軸內(nèi)設(shè)置有送料導(dǎo)槽，所述噴嘴內(nèi)設(shè)置有貫穿所述噴嘴的第二送料通道，所述送料導(dǎo)槽的一端與第一送料通道連通，另一端與第二送料通道連通。

進(jìn)一步的：所述下支撐架內(nèi)設(shè)第一保護(hù)氣體通道，所述中間軸內(nèi)設(shè)置第二保護(hù)氣體通道，所述噴嘴內(nèi)設(shè)置有第三保護(hù)氣體通道，所述第二保護(hù)氣體通道的一端與第一保護(hù)氣體通道對接，另一端與第三保護(hù)氣體通道對接。

進(jìn)一步的：所述噴嘴上設(shè)置有噴嘴外套，所述噴嘴外套內(nèi)形成有貫穿所述噴嘴外套的第四保護(hù)氣體通道，所述第三保護(hù)氣體通道的兩端分別于第二保護(hù)氣體通道、第四保護(hù)氣體通道對接，所述第四保護(hù)氣體通道、第二送料通道及中空無光區(qū)、焦點(diǎn)同軸。

進(jìn)一步的：所述激光熔覆送料裝置還包括中間軸，所述支撐架包括下支撐架，所述中間軸安裝在所述下支撐架上，所述中間軸位于所述分光鏡和反射聚焦鏡的下方，所述噴嘴安裝在所述中間軸上，且位于所述中空無光區(qū)內(nèi)，所述下支撐架內(nèi)設(shè)第一保護(hù)氣體通道，所述中間軸內(nèi)設(shè)置第二保護(hù)氣體通道，所述噴嘴內(nèi)設(shè)置有第三保護(hù)氣體通道，所述第二保護(hù)氣體通道的一端與第一保護(hù)氣體通道對接，另一端與第三保護(hù)氣體通道對接。

進(jìn)一步的：所述分光鏡與反射聚焦鏡同軸，所述分光鏡包括兩個(gè)分光鏡面，所述分光鏡面為平面或弧型面；所述反射聚焦鏡具有朝向分光鏡面的聚焦鏡面，所述聚焦鏡面為一弧型鏡面，或者，所述聚焦鏡面由多個(gè)弧型鏡面構(gòu)成。

本實(shí)用新型的有益效果在于：通過在該激光熔覆送料裝置內(nèi)形成有供冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)以給所述支撐架、分光鏡、反射聚焦鏡降溫的光路冷卻系統(tǒng)，從而可同時(shí)給支撐架、分光鏡、反射聚焦鏡降溫，實(shí)現(xiàn)良好降溫效果，進(jìn)而可提高支撐架、分光鏡、反射聚焦鏡的使用壽命。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有激光熔覆技術(shù)光外送絲方法的原理圖；

圖2為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例所示的激光熔覆送料裝置的剖視圖，含光路示意；

圖3為圖2中分光鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3所示的分光鏡于另一方向上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2中下支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示的下支撐架于另一方向上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖2中部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖2所示的激光熔覆送料裝置于另一方向上的剖視圖，不含光路；

圖9為圖8中的部分結(jié)構(gòu)的放大圖；

圖10為圖2中部分結(jié)構(gòu)的組裝圖；

圖11為圖2中的部分結(jié)構(gòu)的放大圖；

圖12為圖2中噴嘴外套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖12所示的噴嘴外套于另一方向上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本實(shí)用新型另一實(shí)施例所示的光熔覆送料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為圖14所示的光熔覆送料裝置于另一視角上的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

請參見圖2和圖7，實(shí)施例一所示的激光熔覆送料裝置用以接受入射光束20并將所述入射光束20轉(zhuǎn)換成聚焦光束30以在基材80上形成焦點(diǎn)40。所述激光熔覆送料裝置包括支撐架21、設(shè)置在所述支撐架21上的分光鏡22和反射聚焦鏡23、位于所述反射聚焦鏡23下方的噴嘴24及安裝在所述支撐架21上的中間軸25，所述分光鏡22將入射光束20分為兩束反射光束50，再通過反射聚焦鏡23將兩束反射光束50聚焦成兩束聚焦光束30，兩束所述聚焦光束30形成中空無光區(qū)60和焦點(diǎn)40。圖2中，黑色陰影部分所指為光路部分，該光路部分包括入射光束20、反射光束50、聚焦光束30及在基材80上所形成的焦點(diǎn)40。請結(jié)合圖2、圖5及圖6，所述支撐架21包括下支撐架211和固定在所述下支撐架211上的上支撐架212，所述下支撐架211包括呈環(huán)形結(jié)構(gòu)的上支撐架安裝部2111、于所述上支撐架安裝部2111上向上凸伸形成的反射聚焦鏡安裝部2112、位于所述上支撐架安裝部2111的中空內(nèi)的固定件2113及連接固定件2113和上支撐架安裝部2111的支撐筋板2114，所述反射聚焦鏡安裝部2112呈環(huán)形，所述上支撐架安裝部2111的外圓直徑大于反射聚焦鏡安裝部2112的外圓直徑。所述上支撐架212安裝在所述上支撐架安裝部2111上，所述反射聚焦鏡23安裝在所述反射聚焦鏡安裝部2112上，所述固定件2113包括相背設(shè)置的分光鏡安裝面2115和中間軸安裝面2116，所述分光鏡22固定在分光鏡安裝面2115上。所述中間軸25固定在所述中間軸安裝面2116上，該中間軸25位于分光鏡22下方，所述噴嘴24安裝在該中間軸25上。所述固定件2113與上支撐架安裝部2111不相接，兩者之間形成有供聚焦光束30穿過的環(huán)形中空2117。所述支撐筋板2114的投影位于所述環(huán)形中空2117內(nèi)，所述支撐筋板2117與聚焦光束30錯(cuò)開。在本實(shí)施例中，該支撐筋板2114位于環(huán)形中空2117內(nèi)，且該支撐筋板2114將環(huán)形中空2117劃分成供兩束聚焦光束30穿過的兩個(gè)弧形區(qū)。在本實(shí)施例中，該所述噴嘴24位于中空無光區(qū)60內(nèi)，在本實(shí)施例中，由于噴嘴24設(shè)置在中間軸25上，且位于中空無光區(qū)60內(nèi)，所以本實(shí)施例的激光熔覆送料裝置采用光內(nèi)送料。所述上支撐架212和下支撐架211圍設(shè)形成一腔體(未標(biāo)號)，所述反射聚焦鏡23、分光鏡22位于所述腔體內(nèi)，所述上支撐架212的上方設(shè)置有入射光束開口2121。請參見圖2和圖7，所述支撐架21與入射光束20、反射光束50、聚焦光束30均錯(cuò)開設(shè)置，具體的：所述入射光束20、反射光束50、聚焦光束30均與支撐筋板2114錯(cuò)開設(shè)置，該聚焦光束30從環(huán)形中空2117內(nèi)穿過。通過將支撐架21與入射光束20、反射光束50、聚焦光束30均錯(cuò)開設(shè)置，以使得該支撐架21與入射光束20、反射光束50、聚焦光束30均不干涉，減少光路的能量損耗，提高能量利用率，另外，通過此種設(shè)計(jì)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中在光路經(jīng)過的區(qū)域涂鍍吸光材料，從而有助于降低工藝難度，有助于降低成本。請結(jié)合圖3，所述分光鏡22包括兩個(gè)分光鏡面221，所述分光鏡面221為平面或弧型面。請結(jié)合圖4，所述反射聚焦鏡23為中空圓柱體結(jié)構(gòu)，所述反射聚焦鏡23具有朝向分光鏡面221的聚焦鏡面231，所述聚焦鏡面231為一弧型鏡面，或者，所述聚焦鏡面231由多個(gè)弧型鏡面構(gòu)成。請參見圖2，所述分光鏡22與反射聚焦鏡23同軸。

所述激光熔覆送料裝置內(nèi)形成有供冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)以給所述支撐架21、分光鏡22、反射聚焦鏡23降溫的光路冷卻系統(tǒng)和供冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)以給所述噴嘴24降溫的噴嘴24冷卻系統(tǒng)。誠然，在其他實(shí)施方式中，該光路冷卻系統(tǒng)和噴嘴24冷卻系統(tǒng)可以擇一存在。請參見圖8，所述光路冷卻系統(tǒng)包括開設(shè)在所述支撐架21內(nèi)的且供冷卻介質(zhì)通過的第一冷卻通道213、開設(shè)在所述分光鏡22內(nèi)的且供冷卻介質(zhì)通過的第二冷卻通道222及開設(shè)在所述反射聚焦鏡23內(nèi)的且供冷卻介質(zhì)通過的第三冷卻通道232。所述第一冷卻通道213分別于第二冷卻通道222和第三冷卻通道232連通。請參見圖2和圖9，并結(jié)合圖12和圖13，所述噴嘴24上套設(shè)有噴嘴外套70，所述噴嘴外套70包括基部71、貫穿所述基部71的噴嘴安裝通孔72及于基部71朝所述噴嘴安裝通孔72內(nèi)凸伸形成的冷卻板筋73，所述噴嘴外套70通過所述噴嘴安裝通孔72套至在所述噴嘴24上，所述基部71內(nèi)形成有中間通道74，所述冷卻板筋73位于中間通道74與所述噴嘴24之間，且貼靠于所述噴嘴24。所述基部71上還開設(shè)有與所述中間通道74聯(lián)通的冷卻介質(zhì)進(jìn)口75和冷卻介質(zhì)出口76。所述基部具有相背冷卻板筋73設(shè)置的外側(cè)面711，該冷卻介質(zhì)進(jìn)口75和冷卻介質(zhì)出口76貫穿基部71的外側(cè)面711。所述冷卻介質(zhì)依次流經(jīng)冷卻介質(zhì)進(jìn)口75、中間通道74和冷卻介質(zhì)出口76，所述噴嘴冷卻系統(tǒng)由上述中間通道74、冷卻介質(zhì)進(jìn)口75、冷卻介質(zhì)出口76及冷卻板筋73組成。由于噴嘴外套70通過冷卻板筋73與噴嘴24直接接觸，從而可以降低噴嘴24的溫度，以提供噴嘴24的使用壽命。請結(jié)合圖2，在本實(shí)施例中，所述噴嘴外套70位于所述中空無光區(qū)60內(nèi)，通過將噴嘴外套70至于中空無光區(qū)60內(nèi)，可以從而防止噴嘴外套70與聚焦光束30形成干涉，避免光路照射到從而影響冷卻效果，且也有助于以減少光路的能量損耗，提高能量利用率。

請參見圖9并結(jié)合圖5，所述下支撐架211內(nèi)設(shè)置有第一送料通道214，該第一送料通道214具體為開設(shè)在支撐筋板2114內(nèi)。所述下支撐架211上設(shè)置有由所述第一送料通道214貫穿所述下支撐架211一側(cè)的送料入口215，所述送料入口215位于反射聚焦鏡安裝部2112的外圓端面2118上。所述中間軸25內(nèi)設(shè)置有送料導(dǎo)槽251，所述噴嘴24內(nèi)設(shè)置有貫穿所述噴嘴24的第二送料通道241，所述送料導(dǎo)槽251的一端與第一送料通道214連通，另一端與第二送料通道241連通。通過該第一送料通道214、送料導(dǎo)槽251、第二送料通道241形成送料通道系統(tǒng)。被熔材料通過送料入口215進(jìn)入第一送料通道214，并通過送料導(dǎo)槽251以及第二送料通道241進(jìn)入焦點(diǎn)40所在的熔覆區(qū)域，通過該送料導(dǎo)槽251和第二送料通道241直接對接，從而方便被熔材料的流動(dòng)順暢，離開噴嘴24后的被熔材料和光路理論上能夠完全同軸，離開噴嘴24后的被熔材料先進(jìn)入中空無光區(qū)60，在接近焦點(diǎn)40處被所述兩束聚焦光束30下部包圍照射，然后在光照與基材80表面的熔池?zé)醾鲗?dǎo)、熱輻射等的共同作用下被加熱并連續(xù)熔化而垂直進(jìn)入熔池，待熔覆的基材80表面調(diào)整到所述焦點(diǎn)40附近，熔入熔池的材料與部分熔化的基材80表層材料共同形成熔池，熔池中的熔體隨兩束光束與基材80的相對移動(dòng)而連續(xù)凝固形成熔道。

請參見圖8，所述下支撐架211內(nèi)設(shè)第一保護(hù)氣體通道216，所述中間軸25內(nèi)設(shè)置第二保護(hù)氣體通道252，所述噴嘴24內(nèi)設(shè)置有第三保護(hù)氣體通道242，所述第二保護(hù)氣體通道252的一端與第一保護(hù)氣體通道216對接，另一端與第三保護(hù)氣體通道242對接。由于本實(shí)施例中設(shè)置有噴嘴外套70，所以，在本實(shí)施例中，所述噴嘴外套70內(nèi)形成有貫穿所述噴嘴外套70的第四保護(hù)氣體通道77，該第四保護(hù)氣體通道77部分為形成基部71上的內(nèi)凹部771(請見圖12)，其由基部71與冷卻板筋73形成，所述基部71上設(shè)置有環(huán)形板78，該第四保護(hù)氣體通道77的另一部分位于所述環(huán)形板78上，該另一部分第四保護(hù)氣體通道77為沿環(huán)形板78的直徑方向延伸形成的凹槽772，該凹槽772貫通環(huán)形板78的內(nèi)端面781及底端面782(請見圖13)。所述第三保護(hù)氣體通道242的兩端分別于第二保護(hù)氣體通道252、第四保護(hù)氣體通道77對接，所述第四保護(hù)氣體通道77、第二送料通道241及中空無光區(qū)60、焦點(diǎn)40同軸。

請參見圖14和圖15，本實(shí)施例二所示的激光熔覆送料裝置與實(shí)施例一所示的激光熔覆送料裝置的結(jié)構(gòu)大致相同，區(qū)別點(diǎn)在于：一、本實(shí)施例中，所述聚焦光束30’為三束；二、本實(shí)施例中噴嘴24’上未設(shè)置噴嘴外套。聚焦光束30’為三束具體通過如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)：所采用的分光鏡22’包括三個(gè)分光鏡面，所述分光鏡面同樣為平面或弧型面，所采用的反射聚焦鏡(未圖示)同實(shí)施方式一，所述分光鏡22’與反射聚焦鏡同軸，由于分光鏡22’具有三個(gè)分光鏡面，所以該分光鏡22’將入射光束20’分為三束反射光束50’，反射聚焦鏡23’將三束反射光束50’聚焦成三束聚焦光束30’，三束所述聚焦光束30’形成中空無光區(qū)(未標(biāo)號)和焦點(diǎn)(未標(biāo)號)。所述固定件2113’與上支撐架安裝部2111’同樣不相接，且兩者之間形成有供聚焦光束30’穿過的環(huán)形中空2117’，所述支撐筋板2114’將環(huán)形中空2117’劃分成供三束聚焦光束30’穿過的三個(gè)弧形區(qū)。通過將聚焦光束30’為變?yōu)槿?，與實(shí)施例一中兩束聚焦光束相比，使得反射聚焦鏡23’受力更加均勻，不容易變形，且更容易保證熔覆精度與可靠性。

誠然，在其他實(shí)施方式中，在具有三光束聚焦光束的激光熔覆送料裝置中的噴嘴上同實(shí)施例一同樣設(shè)置噴嘴外套，或者，該聚焦光束可以設(shè)置成其他數(shù)量。

綜上所述：上述激光熔覆送料裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過在該激光熔覆送料裝置內(nèi)形成有供冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)以給所述支撐架21、分光鏡22(22’)、反射聚焦鏡23降溫的光路冷卻系統(tǒng)，從而可同時(shí)給支撐架21、分光鏡22(22’)、反射聚焦鏡23降溫，實(shí)現(xiàn)良好降溫效果，進(jìn)而可提高支撐架21、分光鏡22(22’)、反射聚焦鏡23的使用壽命。

2、通過在設(shè)置噴嘴外套70，且在噴嘴外套70內(nèi)設(shè)置給噴嘴24降溫的噴嘴冷卻系統(tǒng)，以降低噴嘴24的溫度，提高噴嘴24的壽命；同時(shí)將噴嘴外套70設(shè)置在中空無光區(qū)60，使噴嘴冷卻系統(tǒng)與光路完全錯(cuò)開，避免光照射到從而影響冷卻效果。

3、通過將支撐架21與入射光束20(20’)、反射光束50(50’)、聚焦光束均錯(cuò)開設(shè)置，以使得該支撐架21與入射光束20(20’)、反射光束50(50’)、聚焦光束均不干涉，減少光束的能量損耗，提高能量利用率，另外，通過此種設(shè)計(jì)，避免了現(xiàn)有技術(shù)中在光束經(jīng)過的區(qū)域涂鍍吸光材料，從而有助于降低工藝難度，有助于降低成本。

4、由于光路不經(jīng)過送料通道系統(tǒng)，被熔材料以及被熔材料相關(guān)區(qū)域不會受到光路的光照影響，從而有效保證了送料通道系統(tǒng)的通暢，減小了送料速度變化，提高熔覆層形狀精度。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。