一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光制造技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]激光熔覆的試驗(yàn)研究始于20世紀(jì)70年代，是一種新的表面改性技術(shù)，它以不同的添料方式在被涂覆基體表面放置選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之與基體表面一薄層同時(shí)熔化，并快速凝固形成稀釋率極低，與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著提高基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的工藝方法。它具有對基體性能影響小、再制造部位性能高、成形精度高等其它方法不可比擬的優(yōu)勢，產(chǎn)品性能可達(dá)到或超過新品，且屬于綠色無污染加工。近年來，激光熔覆技術(shù)在汽車、冶金、輪船、航空、礦山、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。
[0003]激光熔覆過程中送粉方式分為兩種:預(yù)置式和同步式。預(yù)置式存在涂層表面形貌較差、涂層厚度難以控制、容易產(chǎn)生裂紋氣孔等缺陷，因此在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中，大多采用同步送粉法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，大功率的寬帶激光熔覆設(shè)備發(fā)展迅速。寬帶激光熔覆可實(shí)現(xiàn)大面積的加工，提高了效率，但目前設(shè)計(jì)的很多寬帶噴嘴加工非常復(fù)雜，成本非常高，或者無保護(hù)氣、冷卻水難以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間、大面積的連續(xù)作業(yè)。
[0004]中國專利CN203295605U提出了一種激光加工用均勻送粉的寬帶噴嘴，該噴嘴實(shí)現(xiàn)了粉末的均勻輸送，但該噴嘴無冷卻水，且加工非常困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，主要針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種送粉均勻、又有冷卻水冷卻、且加工簡單的激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，該噴嘴大幅度減少了加工的難度，只需鉆、車配合鉗工的簡單操作便可完成，同時(shí)大幅度降低了制作的成本，又能滿足送粉均勻、保護(hù)熔池、冷卻送粉噴嘴的要求，可以在寬帶側(cè)向送粉的激光熔覆加工中進(jìn)行使用。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0007]—種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，其特征在于：包括送粉層、保護(hù)氣層及冷卻水層，保護(hù)氣層的上端面上均勻設(shè)有入氣口，入氣口的數(shù)量為4-8個(gè)，送粉層連接有保護(hù)氣嘴，保護(hù)氣層上設(shè)有保護(hù)氣出口，保護(hù)氣層的上端面上設(shè)有保護(hù)氣快速接頭，送粉層的上端設(shè)有送粉入口，送粉層的下端設(shè)有送粉管，送粉入口連接有送粉快速接頭，冷卻水層的左右兩側(cè)設(shè)有冷卻水快速接頭;送粉層送粉入口設(shè)置成由小變大的口徑，這樣由于粉末輸送氣壓的相對減少可使粉末擴(kuò)散開來，然后逐漸過渡到所需的寬度尺寸，氣體載運(yùn)粉末會(huì)根據(jù)型腔的變化而發(fā)生變化。保護(hù)氣層入口設(shè)計(jì)了四至八個(gè)入氣口，這樣盡量保證了入氣的均勻性，保護(hù)氣在型腔中流動(dòng)擴(kuò)散開來，然后通過相對較小的間隙環(huán)出去，出氣端能沿粉末出口外圈均勻分布。通過送粉快速接頭的設(shè)置，可以方便粉末快速進(jìn)入到送粉層內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步，送粉管由圓形呈錐形逐步過渡成矩形，保證粉末出口內(nèi)腔的尺寸大小為L*0.3-0.7_，送粉層的關(guān)鍵在于型腔的過渡要平滑及矩形出口的大小要合適，這對送粉的均勾性影響非常大，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證噴嘴的寬帶在0.3-0. 7mm最為合適。
[0009]進(jìn)一步，入氣口連接有接口，接口的數(shù)量為4個(gè)以上，保護(hù)氣嘴通過三個(gè)螺釘固定，出氣口的形狀為環(huán)形，出氣口與送粉管之間的距離為l_5mm，可對熔池進(jìn)行保護(hù)，通過螺釘實(shí)現(xiàn)了保護(hù)氣層與送粉管之間的微調(diào)。
[0010]進(jìn)一步，冷卻水層通過固定件裝配而成，固定件包括固定件a、固定件b及固定件c，固定件與密封墊片連接形成循環(huán)封水通道，起到了冷卻作用。
[0011 ]本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：
[0012]1、送粉層送粉入口設(shè)置成由小變大的口徑，這樣由于粉末輸送氣壓的相對減少可使粉末擴(kuò)散開來，然后逐漸過渡到所需的寬度尺寸，氣體載運(yùn)粉末會(huì)根據(jù)型腔的變化而發(fā)生變化。
[0013]2、保護(hù)氣層入口設(shè)計(jì)了四至八個(gè)入氣口，這樣盡量保證了入氣的均勻性，保護(hù)氣在型腔中流動(dòng)擴(kuò)散開來，然后通過相對較小的間隙環(huán)出去，出氣端能沿粉末出口外圈均勻分布。通過送粉快速接頭的設(shè)置，可以方便粉末快速進(jìn)入到送粉層內(nèi)。
[0014]本實(shí)用新型由于采用了以上的技術(shù)方案，可以大幅度減少了加工的難度，只需鉆、車配合鉗工的簡單操作便可完成，同時(shí)大幅度降低了制作的成本，又能滿足送粉均勻、保護(hù)熔池、冷卻送粉噴嘴的要求，可以用在寬帶側(cè)向送粉的激光熔覆加工中。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：
[0016]圖I為本實(shí)用新型一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中固定件a的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型中送粉管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4圖I中D-D向送粉管和保護(hù)氣嘴的剖視圖。
[0020]圖中：I-送粉快速接頭；2-保護(hù)氣快速接頭;3-冷卻水快速接頭;4-固定件a;5_固定件b; 6-密封墊片;7-螺釘;8-固定件c; 9-送粉管；I O-保護(hù)氣嘴;A-入水口； B-出水口； C-送粉入口；E-粉末出口。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖I至圖4所示，一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，包括送粉層、保護(hù)氣層及冷卻水層，保護(hù)氣層的上端面上均勻設(shè)有入氣口，入氣口的數(shù)量為4-8個(gè)，送粉層連接有保護(hù)氣嘴10，保護(hù)氣層上設(shè)有保護(hù)氣出口，保護(hù)氣層的上端面上設(shè)有保護(hù)氣快速接頭2，送粉層的上端設(shè)有送粉入口 C，送粉層的下端設(shè)有送粉管9，送粉入口 C連接有送粉快速接頭I，冷卻水層的左右兩側(cè)設(shè)有冷卻水快速接頭3;送粉層送粉入口 C設(shè)置成由小變大的口徑，這樣由于粉末輸送氣壓的相對減少可使粉末擴(kuò)散開來，然后逐漸過渡到所需的寬度尺寸，氣體載運(yùn)粉末會(huì)根據(jù)型腔的變化而發(fā)生變化。送粉管9由圓形呈錐形逐步過渡成矩形，保證粉末出口E內(nèi)腔的尺寸大小為L*0.3-0.7mm，送粉層的關(guān)鍵在于型腔的過渡要平滑及矩形出口的大小要合適，這對送粉的均勾性影響非常大，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證噴嘴的寬帶在0.3-0. 7mm最為合適。保護(hù)氣層入口設(shè)計(jì)了四至八個(gè)入氣口，這樣盡量保證了入氣的均勻性，保護(hù)氣在型腔中流動(dòng)擴(kuò)散開來，然后通過相對較小的間隙環(huán)出去，出氣端能沿粉末出口E外圈均勻分布。入氣口連接有接口，接口的數(shù)量為4個(gè)以上，保護(hù)氣嘴10通過三個(gè)螺釘7固定，出氣口的形狀為環(huán)形，出氣口與送粉管9之間的距離為l_5mm，可對熔池進(jìn)行保護(hù)，通過螺釘7實(shí)現(xiàn)了保護(hù)氣層與粉末出口 E之間的微調(diào)。通過送粉快速接頭I的設(shè)置，可以方便粉末快速進(jìn)入到送粉層內(nèi)。冷卻水層通過固定件裝配而成，固定件包括固定件a4、固定件b5及固定件c8，固定件與密封墊片6連接形成循環(huán)封水通道，冷卻水通入冷卻水層上的入水口 A，從出水口 B流出，起到了冷卻作用。
[0022]下面結(jié)合附圖詳細(xì)述說本實(shí)用新型所提供的一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴。
[0023]實(shí)施例I:
[0024]參照圖1，本實(shí)用新型提供一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，包括圓形逐步過渡成矩形的送粉層、圓形逐步過渡成環(huán)形保護(hù)氣層、冷卻水層。
[0025]本實(shí)例中，寬帶側(cè)向送粉噴嘴結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。粉末由送粉快速接頭I進(jìn)入，在由小變大的兩段圓型腔中擴(kuò)散開，隨著型腔平滑變化成寬帶的粉末流。保護(hù)氣通過四個(gè)以上保護(hù)氣快速接頭2進(jìn)入保護(hù)氣層型腔內(nèi)，可確保氣流在出口處均勻分布。冷卻水通過兩個(gè)冷卻水快速接頭3，一進(jìn)一出對送粉頭進(jìn)行冷卻，保護(hù)氣管10頭部選用冷卻速度非常快的紫銅材料，熱傳導(dǎo)足以進(jìn)行冷卻。
[0026]激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴在激光加工中亦屬于易耗件，大多是由于激光輻射，粉末飛濺至送粉噴嘴頭部燒壞，本實(shí)用新型的另外一個(gè)特點(diǎn)在于更換簡單，更換成本更低。只需更換送粉管9、保護(hù)氣嘴10即可。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]按照圖I的結(jié)構(gòu)，制造了一個(gè)激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴。將送粉噴嘴安裝在固定的夾具上，粉末輸送管接入送粉快速接頭I，設(shè)置送粉器輸送合適的送粉量，滿足送粉的要求。
[0029]實(shí)施例3:
[0030]將制造好的送粉噴嘴安裝在固定的夾具上，調(diào)整好位置，粉末輸送管接入送粉快速接頭I，保護(hù)氣管接入到保護(hù)氣快速接頭2，冷卻進(jìn)出水接入到兩個(gè)冷卻水快速接頭3，選擇某牌號(hào)的鐵基粉末，設(shè)置好合適的激光熔覆參數(shù)，在45號(hào)鋼基體上進(jìn)行熔覆試驗(yàn)。
[0031]實(shí)施例4:
[0032]某廠某型號(hào)電機(jī)，軸承部位磨損，根據(jù)電機(jī)的使用工況，選擇合適的粉末進(jìn)行激光修復(fù)。采用激光寬帶側(cè)向送粉的方式，送粉噴嘴為本實(shí)用新型的噴嘴，操作如下:將制造好的送粉噴嘴安裝在固定的夾具上，調(diào)整好位置，粉末輸送管接入送粉快速接頭I，保護(hù)氣管接入到保護(hù)氣快速接頭2，冷卻進(jìn)出水接入到兩個(gè)冷卻水快速接頭3，選擇合適的某牌號(hào)粉末，設(shè)置好合適的激光熔覆參數(shù)，在電機(jī)軸磨損部位進(jìn)行熔覆試驗(yàn)。
[0033]以上僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本實(shí)用新型為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，其特征在于:包括送粉層、保護(hù)氣層及冷卻水層，所述保護(hù)氣層的上端面上均勻設(shè)有入氣口，所述入氣口的數(shù)量為4-8個(gè)，所述送粉層連接有保護(hù)氣嘴，所述保護(hù)氣層上設(shè)有保護(hù)氣出口，所述保護(hù)氣層的上端面上設(shè)有保護(hù)氣快速接頭，所述送粉層的上端設(shè)有送粉入口，所述送粉層的下端設(shè)有送粉管，所述送粉入口連接有送粉快速接頭，所述冷卻水層的左右兩側(cè)設(shè)有冷卻水快速接頭。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，其特征在于:所述送粉層由圓形呈錐形過渡成矩形。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，其特征在于:所述入氣口連接有接口，所述接口的數(shù)量為4個(gè)以上，所述保護(hù)氣嘴通過三個(gè)螺釘固定，所述出氣口的形狀為環(huán)形，所述出氣口與所述送粉管之間的距離為1_5_。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，其特征在于:所述冷卻水層通過固定件裝配而成，所述固定件包括固定件a、固定件b及固定件c，所述固定件與密封墊片連接形成循環(huán)封水通道。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種激光熔覆寬帶側(cè)向送粉噴嘴，包括送粉層、保護(hù)氣層及冷卻水層，保護(hù)氣層的上端面上均勻設(shè)有入氣口，送粉層連接有保護(hù)氣嘴，保護(hù)氣層上設(shè)有保護(hù)氣出口，保護(hù)氣層的上端面上設(shè)有保護(hù)氣快速接頭，送粉層的上端設(shè)有送粉入口，送粉層的下端設(shè)有送粉管，送粉入口連接有送粉快速接頭，冷卻水層的左右兩側(cè)設(shè)有冷卻水快速接頭。本實(shí)用新型由于采用了以上的技術(shù)方案，可以大幅度減少了加工的難度，只需鉆、車配合鉗工的簡單操作便可完成，同時(shí)大幅度降低了制作的成本，又能滿足送粉均勻、保護(hù)熔池、冷卻送粉噴嘴的要求，可以用在寬帶側(cè)向送粉的激光熔覆加工中。
【IPC分類】C23C24/10
【公開號(hào)】CN205152336
【申請?zhí)枴緾N201520926507
【發(fā)明人】翁子清, 周衛(wèi)家, 陳躍充, 王金亮
【申請人】浙江巨化裝備制造有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月19日