[實用新型]一種電磁感應多束加熱激光熔覆噴嘴裝置

有效

• 申請號: 202022122651.1
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN213652646U
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 白鵬飛;蘇成明;李建勛
• 申請（專利權）人: 陜西天元智能再制造股份有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出一種電磁感應多束加熱激光熔覆噴嘴裝置，包括噴嘴主體結構件、粉末加熱模塊和自動控溫系統；粉末加熱模塊安裝于噴嘴主體結構件內，自動控溫系統連接于粉末加熱模塊，粉末加熱模塊用于輸送和加熱激光熔覆粉末；噴嘴主體結構件外接激光熔覆頭，來自激光熔覆頭的激光束穿過噴嘴主體結構件并與粉末加熱模塊輸送的經加熱的激光熔覆粉末共同匯聚于待熔覆工件表面。本實用新型通過創新設置的基于電磁感應的多束加熱結構，對粉末匯入激光束焦點區域之前進行預加熱，首創的在傳統粉末類激光熔覆技術的基礎上實現了基于提高金屬粉末初始溫度的超高速激光熔覆感應多束加熱技術，解決了目前粉末類激光熔覆技術存在的熔覆效率低的難題。

技術領域

本實用新型屬于先進制造技術領域，具體涉及用于激光熔覆中的電磁感應多束加熱噴嘴裝置，更具體涉及一種電磁感應多束加熱激光熔覆噴嘴裝置。

背景技術

粉末激光熔覆技術作為一種高精度、高性能、小熱影響區、低稀釋率以及自動化程度高等特點的先進制造技術，被廣泛應用于金屬零部件表面性能的強化或改性、表面修復以及金屬增材制造等用途。

現有的粉末激光熔覆技術使用金屬粉末和激光束作為熔覆材料和熱源，通過激光束熔化粉末和基材形成熔池，并同時按預定路線同步掃描，使熔池與基材做相對運動，從而形成滿足特殊要求的熔覆層。其中金屬粉末在匯入激光束焦點之前為常溫狀態，粉末與基材的熔化和熔池攪拌熱源為純激光熱源。在這種激光熔覆系統中，若要提高激光熔覆效率，只能增加激光功率，而激光功率的增加雖然使熔覆效率得到提升，但也同時帶來了熔覆過程熱輸入增加，從而導致稀釋率增大、合金元素燒損等問題。

因此如何解決現有粉末類激光熔覆技術面臨的效率低下難題，是當前粉末類激光熔覆技術發展亟需解決的關鍵問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種可用于激光熔覆中的電磁感應加熱噴嘴裝置，具體涉及一種用于超高速激光熔覆中的電磁感應多束加熱噴嘴裝置，通過創新設置的基于電磁感應的多束加熱結構，對粉末匯入激光束焦點區域之前進行預加熱，首創的在傳統粉末類激光熔覆技術的基礎上實現了基于提高金屬粉末初始溫度的超高速激光熔覆感應多束加熱技術，解決了目前粉末類激光熔覆技術存在的熔覆效率低的難題。

本實用新型解決上述技術問題所采取的創新結構技術方案如下：

一種電磁感應多束加熱激光熔覆噴嘴裝置，包括：噴嘴主體結構件1、粉末加熱模塊2和自動控溫系統8；所述粉末加熱模塊2安裝于所述噴嘴主體結構件1內，所述自動控溫系統8連接于所述粉末加熱模塊2，所述粉末加熱模塊2用于輸送和加熱激光熔覆粉末。

進一步的根據本實用新型所述的電磁感應多束加熱激光熔覆噴嘴裝置，其中所述粉末加熱模塊2沿所述噴嘴主體結構件1的周向安裝有多個，形成多束加熱結構，每個粉末加熱模塊2均連接于所述自動控溫系統8，所述自動控溫系統8獨立控制每個粉末加熱模塊2的加熱溫度，每個粉末加熱模塊2獨立輸送激光熔覆粉末并基于電磁感應對所輸送的激光熔覆粉末進行加熱。

進一步的根據本實用新型所述的電磁感應多束加熱激光熔覆噴嘴裝置，其中所述噴嘴主體結構件1上形成有錐形通光孔15和粉末加熱模塊固定孔12，所述錐形通光孔15具有內徑由上到下平滑縮小的截頂圓錐通孔結構，所述粉末加熱模塊固定孔12圍繞所述錐形通光孔15的外周均勻開設有多個，所述錐形通光孔15作為激光束的傳輸通道，所述粉末加熱模塊固定孔12作為所述粉末加熱模塊2的安裝孔，每個粉末加熱模塊固定孔12內安裝有一個粉末加熱模塊2。

進一步的根據本實用新型所述的電磁感應多束加熱激光熔覆噴嘴裝置，其中所述噴嘴主體結構件1上還形成有第一柱形通光孔和第二柱形通光孔16，所述第一柱形通光孔和第二柱形通光孔16均具有圓柱內壁面，所述第一柱形通光孔與所述錐形通光孔15的頂端平滑連接，且所述第一柱形通光孔的直徑等于所述錐形通光孔15的頂端開口直徑，所述第二柱形通光孔與所述錐形通光孔15的底端平滑連接，且所述第二柱形通光孔的直徑等于所述錐形通光孔15的底端開口直徑。