水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域，適用于惰性氣體保護(hù)，涉及一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]激光熔覆是指以不同的添加方式把預(yù)涂材料放置在基體表面，常用的添加方式有激光同步送粉法和激光預(yù)涂粉末法。其中激光同步送粉法具有工藝過程簡單，合金材料利用率高，可控性好，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，更能體現(xiàn)激光熔覆工藝的發(fā)展趨勢。激光同步送粉按送粉方式分為激光同軸送粉和激光側(cè)向送粉兩類。激光側(cè)向送粉是目前應(yīng)用較廣的一種送粉方式，具有結(jié)構(gòu)簡單、不受激光光頭結(jié)構(gòu)限制、可調(diào)性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前，現(xiàn)有的激光側(cè)向送粉噴嘴裝置不能滿足有機(jī)物包覆粉末的使用要求，由于沒有惰性氣體保護(hù)通道和循環(huán)水冷卻通道，其散熱能力差，應(yīng)用范圍受到很大局限。在激光熔覆過程中，因熔池?zé)彷椛浜图す夥瓷涞挠绊懀す馑头蹏娮焯幃a(chǎn)生局部高溫區(qū)，使包裹有機(jī)物的金屬粉末受熱結(jié)塊，堵塞激光送粉噴嘴，從而影響噴嘴的正常送粉，傳統(tǒng)的激光側(cè)向送粉噴嘴裝置不能滿足新型有機(jī)物包覆粉末的使用要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，連接座端面中心為送粉管；送粉管周圍開有三個(gè)小孔，分別為進(jìn)氣管、進(jìn)水管、出水管；外殼通過螺紋與連接座連接；連接座與外殼之間設(shè)有冷卻水通道，冷卻水通道外接進(jìn)水管和出水管；氣罩通過螺紋與外殼連接，連接座與氣罩之間設(shè)有保護(hù)氣通道，保護(hù)氣通道外接進(jìn)氣管；連接座下端通過螺紋與噴嘴芯連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述連接座上設(shè)置連接座外螺紋，連接座外螺紋與外殼的外殼內(nèi)螺紋配合，使得連接座與外殼連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述連接座上設(shè)置環(huán)形槽，環(huán)形槽與外殼在連接處開有3個(gè)對稱的缺
□ ο
[0008]進(jìn)一步的，所述連接座底部設(shè)置連接座內(nèi)螺紋，連接座內(nèi)螺紋與噴嘴芯的噴嘴芯螺紋配合，使得連接座與噴嘴芯連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述外殼中間外表面設(shè)置螺紋環(huán)形槽，通過螺紋環(huán)形槽與氣罩的氣罩內(nèi)螺紋配合，使得外殼與氣罩連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述噴嘴芯的內(nèi)孔直徑為1.0-2.0mm。
[0011]進(jìn)一步的，所述噴嘴芯、外殼在粉末出口處采用硬密封。
[0012]進(jìn)一步的，所述外殼的外徑為9-10mm，氣罩內(nèi)徑為12_13mm。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1.與傳統(tǒng)側(cè)向送粉噴嘴相比，本實(shí)用新型采用循環(huán)水冷卻，可迅速將激光送粉噴嘴處熱量帶走，有效降低激光噴嘴裝置周圍的溫度，從而避免包裹有機(jī)物的金屬粉末受熱結(jié)塊堵塞噴嘴口。
[0015]2.與傳統(tǒng)側(cè)向送粉噴嘴相比，本實(shí)用新型采用外環(huán)氣幕和中心氣道惰性氣體雙重保護(hù)，不僅能起到散熱作用，也能夠?qū)⒔饘俜勰┡c周圍空氣隔離，避免金屬粉末被空氣氧化，從而提高成形件質(zhì)量。
[0016]綜上所述，同時(shí)采用循環(huán)水冷和氣幕氣道保護(hù)的噴嘴裝置，不僅送粉穩(wěn)定，工作可靠，并且能夠滿足高效高質(zhì)量的成形件生產(chǎn)要求。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的噴嘴裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1的剖面圖。
[0019]圖3是連接座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是噴嘴芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6是氣罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中，1.噴嘴芯，2.氣罩，3.外殼，4.連接座，5.進(jìn)水管，6.送粉管，7.出水管，8.進(jìn)氣管，9.外殼內(nèi)螺紋，10.連接座外螺紋，11.螺紋環(huán)形槽，12.氣罩內(nèi)螺紋，13.環(huán)形槽，14.連接座內(nèi)螺紋，15.噴嘴芯螺紋。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]—種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，連接座4端面中心為送粉管6 ;送粉管6周圍開有三個(gè)小孔，分別為進(jìn)氣管8，進(jìn)水管5，出水管7 ;外殼3通過螺紋與連接座4連接；連接座4與外殼3之間設(shè)有冷卻水通道，冷卻水通道外接進(jìn)水管5和出水管7 ;氣罩2通過螺紋與外殼3連接。連接座4與氣罩2之間設(shè)有保護(hù)氣通道，保護(hù)氣通道外接進(jìn)氣管8 ;連接座4下端通過螺紋與噴嘴芯1連接。
[0026]連接座4的結(jié)構(gòu)如圖3所示，連接座4上設(shè)置連接座外螺紋10，連接座外螺紋10與外殼3的外殼內(nèi)螺紋9配合，使得連接座4與外殼3連接。
[0027]連接座4設(shè)置環(huán)形槽13，環(huán)形槽13與外殼3在連接處開有3個(gè)對稱的缺口，保護(hù)氣體先通過進(jìn)氣管8流入，然后經(jīng)過氣道到達(dá)環(huán)形槽13，氣體充滿環(huán)形槽13后從缺口均勻流出，進(jìn)入氣罩2和外殼3之間空隙，經(jīng)過螺紋環(huán)形槽11流出，最終在噴嘴與放置基材的工作臺之間形成氣幕。
[0028]連接座4底部設(shè)置連接座內(nèi)螺紋14，連接座內(nèi)螺紋14與噴嘴芯1的噴嘴芯螺紋15配合，使得連接座4與噴嘴芯1連接。
[0029]噴嘴芯1的結(jié)構(gòu)如圖4所示，噴嘴芯1上端設(shè)置有噴嘴芯螺紋15，噴嘴芯1通過噴嘴芯螺紋15與連接座4下端連接。
[0030]外殼3的結(jié)構(gòu)如圖5所不，夕卜殼3上方內(nèi)表面設(shè)置外殼內(nèi)螺紋9，外殼3通過外殼內(nèi)螺紋9與連接座4連接。外殼3中間外表面設(shè)置螺紋環(huán)形槽11，螺紋環(huán)形槽11起到連接作用也能夠使氣體從螺紋環(huán)形槽11均勻流出起到保護(hù)作用。通過螺紋環(huán)形槽11與氣罩2的氣罩內(nèi)螺紋12配合，使得外殼3與氣罩2連接。
[0031]氣罩2的結(jié)構(gòu)如圖6所示，氣罩2上設(shè)置氣罩內(nèi)螺紋12，氣罩2通過氣罩內(nèi)螺紋12與外殼3連接。
[0032]噴嘴芯1的內(nèi)孔直徑為1.0?2.0mm。
[0033]噴嘴芯1、外殼3的在粉末出口處采用硬密封，防止冷卻水滲出。
[0034]在保護(hù)氣體出口處，外殼3的外徑為9-10mm，氣罩2的內(nèi)徑為12_13mm。
[0035]工作過程中，首先，高壓冷卻水通過進(jìn)水管5進(jìn)入冷卻水通道，經(jīng)熱交換后，從出水管7流出，將激光送粉噴嘴芯1處的熱量帶走，使其保持在正常的溫度下工作。其次，整個(gè)噴嘴外圍的惰性氣體通過螺紋環(huán)形槽11均勻的流出，在噴嘴送粉氣流外圍形成環(huán)形保護(hù)氣幕，保護(hù)粉末射流與熔池，既可以將空氣與金屬粉末隔離，避免金屬粉末被氧化，起到保護(hù)粉末的作用，也可以將噴嘴頭的高溫氣體帶走，與水冷方式形成雙重冷卻，保證激光送粉噴嘴的正常工作。本裝置在使用過程中，冷卻效果理想，并且送粉穩(wěn)定，工作可靠達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[0036]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，連接座(4)端面中心為送粉管￠);送粉管(6)周圍開有三個(gè)小孔，分別為進(jìn)氣管(8)、進(jìn)水管(5)、出水管(7);外殼(3)通過螺紋與連接座(4)連接；連接座(4)與外殼(3)之間設(shè)有冷卻水通道，冷卻水通道外接進(jìn)水管(5)和出水管(7)汽罩⑵通過螺紋與外殼(3)連接，連接座⑷與氣罩(2)之間設(shè)有保護(hù)氣通道，保護(hù)氣通道外接進(jìn)氣管(8);連接座(4)下端通過螺紋與噴嘴芯⑴連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，所述連接座(4)上設(shè)置連接座外螺紋(10)，連接座外螺紋(10)與外殼(3)的外殼內(nèi)螺紋(9)配合，使得連接座(4)與外殼(3)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，所述連接座(4)上設(shè)置環(huán)形槽(13)，環(huán)形槽(13)與外殼(3)在連接處開有3個(gè)對稱的缺口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，所述連接座(4)底部設(shè)置連接座內(nèi)螺紋(14)，連接座內(nèi)螺紋(14)與噴嘴芯(1)的噴嘴芯螺紋(15)配合，使得連接座(4)與噴嘴芯(1)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，所述外殼(3)中間外表面設(shè)置螺紋環(huán)形槽(11)，通過螺紋環(huán)形槽(11)與氣罩(2)的氣罩內(nèi)螺紋(12)配合，使得外殼(3)與氣罩⑵連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，所述噴嘴芯(1)的內(nèi)孔直徑為1.0-2.0mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，所述噴嘴芯(1)、外殼(3)在粉末出口處采用硬密封。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，所述外殼(3)的外徑為9-10mm，氣罩(2)內(nèi)徑為12_13mm0
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種水冷式氣幕氣道保護(hù)激光側(cè)向送粉噴嘴裝置，其特征在于，連接座端面中心為送粉管；送粉管周圍開有三個(gè)小孔，分別為進(jìn)氣管、進(jìn)水管、出水管；外殼通過螺紋與連接座連接；連接座與外殼之間設(shè)有冷卻水通道，冷卻水通道外接進(jìn)水管和出水管；氣罩通過螺紋與外殼連接，連接座與氣罩之間設(shè)有保護(hù)氣通道，保護(hù)氣通道外接進(jìn)氣管；連接座下端通過螺紋與噴嘴芯連接。同時(shí)采用循環(huán)水冷和氣幕氣道保護(hù)的噴嘴裝置，不僅送粉穩(wěn)定，工作可靠，并且能夠滿足高效高質(zhì)量的成形件生產(chǎn)要求。
【IPC分類】C23C24/10
【公開號】CN205035464
【申請?zhí)枴緾N201520710731
【發(fā)明人】邱長軍, 何彬, 張凈宜, 賀沅瑋
【申請人】南華大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年9月14日