[發明專利]深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置

有效

• 申請號: 201811099674.6
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109158777B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 孫廣;陳亮;姚成武;馮凱;李鑄國;米大為;薛松;郭寶超;熊志亮;劉彥章;段遠剛;趙建光;鄒小平;蔣恩;戚丹鴻;金偉芳;黃堅;聶璞林
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;上海第一機床廠有限公司;上海交通大學
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/342
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才

本發明公開了一種深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置，包括：送粉管；內塞，套設在送粉管的前端；第一外塞，下部套設在內塞的外部，上部套設在送粉管的外部；第二外塞，設置有冷卻水出口通道，套設在送粉管后端的外部，并與送粉管外壁之間形成有第一冷卻水流道；第一套管，前端套設在第一外塞的外部，后端套設在第二外塞的外部，第一套管上設置有冷卻水進口通道；第二套管，圓周方向上將送粉管包圍，內徑大于送粉管外徑，上端與第二外塞固定連接，并分別與第一套管內壁、第一外塞上端部和送粉管外壁之間形成有第二冷卻水流道，第二冷卻水流道與第一冷卻水流道連通；以及壓蓋，套設在第二外塞的外部。

技術領域

本發明屬于激光材料加工技術領域，更具體地說，本發明涉及一種深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置。

背景技術

對于小口徑(規格φ50mm以下內徑)零件的內壁堆焊，由于工藝過程復雜、產品質量不穩定，一直是加工制造的難點。針對小口徑深孔零件，主要采用的焊接方法有手工電弧堆焊、熔化極氣體保護焊和非熔化極保護焊明弧堆焊以及激光堆焊等。目前，采用將焊接熱源伸入小口徑零件深孔內，在其內壁實施送絲堆焊是主要的工藝方法。現有技術公開了一種可循環導水管的雙層夾套TIG堆焊焊槍，通過將槍頭伸入待堆焊深孔內部進行堆焊，由于槍頭尺寸受限，最小堆焊直徑為

現有技術還公開了一種深孔零件內壁激光堆焊制造工藝，通過采用載氣式送粉至孔內，形成整個孔內的連續水平鋪粉；通過傾斜激光束照射至內孔壁，使用激光束將粉末堆焊材料逐點熔覆在孔的內壁的表面上。然而存在一定的缺陷，由于保護氣流的作用導致粉末在孔內發散、飛濺。在激光熔覆過程中，內壁在激光作用下受熱后溫度升高，飛濺粉末極易粘附在內壁上，并逐漸形成大塊狀顆粒，并最終成為堆焊層內的夾渣。另外，飛濺的粉末容易被激光燒蝕，形成大量氧化粉塵顆粒，影響激光熔覆過程。

在現有技術的深孔內壁激光3D打印過程中，送粉管深入孔內送粉，由于孔內激光熔覆處于狹窄局部區域，孔內溫度太高，容易造成送粉管過熱變形甚至熔化，或者送粉管中由于合金粉末過熱造成粉末粘結而導致送粉不暢、堵粉問題嚴重，影響3D打印效果。

有鑒于此，確有必要提供一種結構簡單、使用方便、無堵粉現象、并能使送粉管長時間穩定工作的深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置。

發明內容

本發明的發明目的在于：克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、使用方便、無堵粉現象、并能使送粉管長時間穩定工作的深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置，包括：

送粉管；

內塞，套設在送粉管的前端；

第一外塞，下部套設在內塞的外部，上部套設在送粉管的外部；

第二外塞，設置有冷卻水出口通道，套設在送粉管后端的外部，并與送粉管外壁之間形成有第一冷卻水流道；

第一套管，前端套設在第一外塞的外部，后端套設在第二外塞的外部，第一套管上設置有冷卻水進口通道；

第二套管，圓周方向上將送粉管包圍，內徑大于送粉管外徑，上端與第二外塞固定連接，并分別與第一套管內壁、第一外塞上端部和送粉管外壁之間形成有第二冷卻水流道，第二冷卻水流道與第一冷卻水流道連通，冷卻水從第一套管上的冷卻水進口通道進入后沿著第二冷卻水流道和第一冷卻水流道從第二外塞的冷卻水出口通道流出；以及

壓蓋，套設在第二外塞的外部。

作為本發明深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置的一種改進，所述內塞與第一外塞通過螺紋連接。

作為本發明深孔內壁激光3D打印的送粉管路冷卻水套裝置的一種改進，所述內塞的外部截面為臺階形結構，所述第一外塞的內部截面為與內塞外部截面適配的臺階形結構。