本發(fā)明涉及一種同軸激光熔覆裝置。

本發(fā)明還涉及一種輸粉機(jī)。

本發(fā)明還涉及一種用同軸激光的熔覆方法。

背景技術(shù)：

激光熔覆技術(shù)是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置特定的涂層材料，經(jīng)高能密度激光輻照使之和基體表面薄層同時(shí)熔化，其快速凝固后形成稀釋度極低，并與基體材料成冶金結(jié)合的表面涂層，使得材料表面成分、組織結(jié)構(gòu)和性能實(shí)現(xiàn)預(yù)期變化的新興技術(shù)。激光熔覆技術(shù)一般是在低級(jí)材料上涂覆一些具有某類功能的特殊材料，如在自熔合金中加入超硬陶瓷顆粒形成耐磨涂層，基于鎳基非晶態(tài)合金的耐蝕涂層，基于氧化物陶瓷顆粒的金屬基復(fù)合熱障涂層，鈦基熔覆生物玻璃的生物陶瓷等。根據(jù)涂覆填料方式的不同可將激光熔覆技術(shù)分為預(yù)置涂覆以及同步粉末噴嘴涂覆。其中同步粉末噴嘴涂覆又可細(xì)分為側(cè)向噴嘴涂覆，不連續(xù)同軸噴嘴涂覆和連續(xù)同軸噴嘴涂覆?；谶B續(xù)同軸噴嘴涂覆的激光熔覆技術(shù)最為理想，其優(yōu)勢包括熔覆涂層均勻且缺陷少，涂層厚度易于控制，對工件平整度要求小。然而連續(xù)同軸噴嘴涂覆設(shè)備價(jià)格昂貴，主要原因有二：大多數(shù)同軸噴嘴涂覆設(shè)備都是整合了噴頭，激光器，粉末進(jìn)給系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，移動(dòng)機(jī)械手臂等多個(gè)系統(tǒng)，其噴頭并不單獨(dú)出售；噴頭的設(shè)計(jì)相對復(fù)雜，導(dǎo)致其制作工藝要求高，制作成本大。

現(xiàn)有的同軸激光熔覆方法所用的粉末進(jìn)給裝置利用離心力控制出粉量，再經(jīng)過重力作用進(jìn)入輸粉管道。但是對于生物陶瓷粉末比如羥基磷灰石或粘度大的粉末，會(huì)造成管道堵塞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有同軸激光熔覆裝置的上述不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單，制作工藝要求較底，生產(chǎn)成本低，且能夠作為配件單獨(dú)安裝在已有的激光設(shè)備上的同軸激光熔覆裝置，從而使普通激光設(shè)備具備激光熔覆的功能。

本發(fā)明還提供一種同軸激光熔覆裝置配套使用的輸粉裝置。

此外，本發(fā)明還提供一種能夠避免粉末堵塞管道的同軸激光熔覆方法。

本同軸激光熔覆裝置是一個(gè)錐形熔覆筒，其特征是：

錐形熔覆筒有一個(gè)套筒、調(diào)節(jié)筒、氬料混合噴管與錐形外殼，套筒的上部有兩個(gè)一端開口的開口槽，調(diào)節(jié)筒由下部的錐形防粉筒與上部的直筒構(gòu)成；錐形外殼有錐形聚粉筒在錐形防粉筒外，兩者之間有間隔，該間隔由上到下逐步減小，錐形聚粉筒與錐形防粉筒同軸。

錐形外殼有直外筒，在直外筒的側(cè)面有側(cè)通孔，在側(cè)通孔安裝著氬氣輸入接頭；直外筒的頂端有圓環(huán)板，圓環(huán)板有上通孔，上通孔安裝著氬料混合輸入接頭，氬料混合輸入接頭安裝著氬料混合噴管；氬料混合噴管是呈開口的環(huán)形銅管，進(jìn)料端緊固在氬料混合輸入接頭，氬料混合噴管有水平環(huán)形段，水平環(huán)形段彎成一端封閉的不小于320°的環(huán)形；

水平環(huán)形段底下在水平環(huán)形段所在平面內(nèi)（360°范圍內(nèi)）有5—7個(gè)均布的噴粉孔，除最后一個(gè)噴粉孔外，其余的噴粉孔的直徑依次增大，噴粉孔的最小直徑為Φ2mm—Φ2.5mm，最后一個(gè)噴粉孔的直徑小于最大噴粉孔的直徑（如有六個(gè)噴粉孔，第一噴粉孔的直徑最小，最后一個(gè)噴粉孔是第六噴粉孔，最大噴粉孔是第五噴粉孔）。

上述的同軸激光熔覆裝置，其特征是：所述的套筒的下部有外螺紋與內(nèi)螺紋，所述錐形防粉筒上端的外螺紋擰在直筒下端螺紋段的內(nèi)螺紋，直筒的外螺紋擰在套筒下端的內(nèi)螺紋，并用調(diào)節(jié)螺環(huán)緊固；所述錐形外殼由錐形聚粉筒的上端擰在直外筒的下端構(gòu)成；所述圓環(huán)板的中部有內(nèi)螺紋孔擰在套筒的外螺紋，由緊固環(huán)緊固。

對述的同軸激光熔覆裝置進(jìn)一步說明，其特征是：所述的噴粉孔是第一噴粉孔、第二噴粉孔、第三噴粉孔、第四噴粉孔、第五噴粉孔與第六噴粉孔，六個(gè)噴粉孔320°均勻分布，即以環(huán)形圈的中點(diǎn)為中心，兩相鄰的兩噴粉孔之間的角度是60°；第一噴粉孔的直徑為Φ2±0.2mm，第二噴粉孔的直徑為Φ2.2±0.2mm，第三噴粉孔的直徑為Φ2.4±0.2mm，第四噴粉孔的直徑為Φ2.6±0.2mm，第五噴粉孔的直徑為Φ2.8±0.2mm，第六噴粉孔的直徑為Φ2.7±0.2mm。（這里只能向上偏或只能向下偏）

本同軸激光熔覆裝置中的最佳值是：所述筒的內(nèi)直徑是Φ68±2mm；所述錐形防粉筒的上端外直徑是Φ66 mm±2mm，下端內(nèi)直徑是Φ9mm±1mm，錐形防粉筒的圓錐角是40°±3°；

錐形外殼的直外筒的外直徑是Φ140±2mm，錐形外殼的錐形聚粉筒的下端內(nèi)直徑Φ13±2mm，圓錐角70°±3；

所述氬料混合噴管內(nèi)徑Φ5—6mm。

本發(fā)明的同軸激光熔覆裝置要有輸粉機(jī)配合使用（輸粉機(jī)也可視為同軸激光熔覆裝置的一部分）。本發(fā)明的輸粉機(jī)有減速器與輸送機(jī)殼，減速器安裝在輸送機(jī)殼上， 其特征是：還有螺旋推進(jìn)器與接管漏斗；減速器與輸送機(jī)殼之間密封，還有輸出軸；輸送機(jī)殼為圓筒形，下部為錐形底，在錐形底有出料孔，螺旋推進(jìn)器桿由轉(zhuǎn)桿聯(lián)軸器與輸出軸的下端聯(lián)接，螺旋推進(jìn)器安裝在出料孔；輸送機(jī)殼的下端還有上法蘭與接管漏斗，接管漏斗上有下法蘭，下法蘭與上法蘭聯(lián)接，輸料管的一端接在接管漏斗的下端；

輸料管的另一端聯(lián)接在三通管的中間管，還配第一氬氣瓶與第二氬氣瓶，第一氬氣管的一端聯(lián)接在第一氬氣瓶的第一閥門，第一氬氣管的另一端聯(lián)接著三通管的直管的一端，三通管的直管的另一端與氬料混合輸入管聯(lián)接；輸氬管聯(lián)接在第二氬氣瓶的第二閥門。

上述的輸粉機(jī)，其特征是：所述的減速器是蝸桿減速器，減速器的上蓋由軸承蓋安裝著上軸承用第一緊固螺釘緊固在減速器下殼；減速器下殼與輸粉機(jī)殼上蓋為一體并有軸孔，在軸孔內(nèi)安裝著下軸承與O型圈，O型圈將減速器與輸送機(jī)殼之間密封；所述的輸出軸安裝在上軸承與下軸承，輸出軸在上軸承與下軸承之間為蝸輪安裝軸，蝸輪安裝軸上安裝著蝸輪，蝸桿由兩端的蝸桿軸承座安裝在減速器下殼，蝸桿與減速器下殼外的電動(dòng)機(jī)聯(lián)接；輸粉機(jī)殼上蓋用第二緊固螺釘與輸送機(jī)殼緊固在一起，在輸粉機(jī)殼上蓋與輸送機(jī)殼之間有第一密封環(huán)密封，在輸送機(jī)殼上蓋有加料口，在加料口有加料蓋，之間有密封墊；在所述的上法蘭與下法蘭之間有第二密封環(huán)。

本發(fā)明的同軸激光熔覆方法，熔覆步驟如下：

Ⅰ 把錐形熔覆筒安裝在激光頭，接通激光頭的進(jìn)水管與出水管。輸粉機(jī)的氬料混合輸入管與氬料混合輸入接頭聯(lián)接；第二氬氣瓶的輸氬管接在錐形熔覆筒的氬氣輸入接頭；把試樣放在錐形熔覆筒下；

開啟激光器與輸粉機(jī)及第一氬氣瓶和第二氬氣瓶；

Ⅱ把熔覆料由輸料機(jī)的輸料管及第一氬氣管輸出氬氣經(jīng)三通管在氬料混合輸入管與熔覆料混合成氬氣熔覆混和料；

Ⅲ 氬氣熔覆混和料進(jìn)入錐形聚粉筒內(nèi)的氬料混合噴管的水平環(huán)形段，由水平環(huán)形段底下的均布在水平環(huán)形段所在平面內(nèi)（360°范圍內(nèi)）的5—7個(gè)噴粉孔噴出，除最后一個(gè)噴粉孔外，其余的噴粉孔的直徑依次增大，噴粉孔的最小直徑為Φ2mm—Φ2.5mm，最后一個(gè)噴粉孔的直徑小于最大噴粉孔的直徑；由錐形防粉筒把噴出的熔覆料與激光頭隔開，由錐形聚粉筒把熔覆料會(huì)聚，噴到試樣表面的熔覆料形成的圓形熔覆料斑的中心，與激光頭的光軸的偏差不大于０.２mm：

Ⅳ 移動(dòng)激光頭，把熔覆料熔覆到試樣的表面。

進(jìn)一步驟講，上述的同軸激光熔覆方法，其特征是：所述的噴粉孔是

第一噴粉孔、第二噴粉孔、第三噴粉孔、第四噴粉孔、第五噴粉孔與第六噴粉孔，六個(gè)噴粉孔320°均勻分布，即以環(huán)形圈的中點(diǎn)為中心，兩相鄰的兩噴粉孔之間的角度是60°；第一噴粉孔的直徑為Φ2±0.2mm，第二噴粉孔的直徑為Φ2.2±0.2mm，第三噴粉孔的直徑為Φ2.4±0.2mm，第四噴粉孔的直徑為Φ2.6±0.2mm，第五噴粉孔的直徑為Φ2.8±0.2mm，第六噴粉孔的直徑為Φ2.7±0.2mm。

對本發(fā)明的同軸激光熔覆方法進(jìn)一步說明，其特征是：所述的第一氬氣瓶82的氣體壓強(qiáng)在熔覆時(shí)是1MPa-15MPa（一般新瓶是15MPa，隨著使用氣瓶氣壓逐漸減小，只要?dú)鈮捍笮∽銐蛱峁┬枰牧髁考纯桑?如果氣壓減小，開大閥門即可）；第二氬氣瓶85的氣體壓強(qiáng)在熔覆時(shí)是大于或等于0MPa，小于或等于5MPa。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明結(jié)構(gòu)相對簡單，制作工藝要求較底，生產(chǎn)成本低，且能夠作為配件單獨(dú)安裝在已有的激光設(shè)備上的同軸激光熔覆裝置，從而使普通激光設(shè)備具備激光熔覆的功能。

本發(fā)明的輸粉裝置能與同軸激光熔覆裝置配套使用，輸出同軸激光熔覆裝置所需要的熔覆料，噴出的量與同軸激光熔覆裝置的熔覆速度相同步。

本發(fā)明的激光熔覆方法，輸粉裝置噴出的熔覆料與同軸激光熔覆裝置的熔覆速度相同步。激光熔覆裝置安裝在激光頭上使用，用錐形防粉筒把噴出的粉 狀熔覆料與激光頭的鏡頭隔開保護(hù)了激光頭的鏡頭，避免熔覆料損壞鏡頭。用氬料混合噴管的水平環(huán)形段環(huán)形噴粉，由錐形聚粉筒把熔覆料會(huì)聚到熔覆表面，類似于鏡頭的聚焦，熔覆料與激光頭的光軸同心，激光的能量充分利用，便于熔覆熔點(diǎn)高的生物陶瓷粉末如羥基磷灰石或粘度大的粉末。輸氬管的氬氣與熔覆粉混合后由光軸周圍噴粉量均勻的噴粉孔噴出（不僅分布均勻而且每個(gè)噴粉孔噴出的量也基本均勻），并由另外的（第一）氬氣管吹動(dòng)會(huì)聚避免管道堵塞。

附圖說明

圖1是本熔覆裝置實(shí)施例的光粉同軸筒的外形圖。

圖2是沿圖1中的軸向局部剖視圖，相對圖1放大。

圖3是噴粉管按圖2安裝的仰視圖，相對圖2放大。

圖4的激光器的激光頭局部外形圖。

圖5是光粉同軸筒在激光頭的安裝圖，相對圖1放大。

圖6是輸粉機(jī)實(shí)施例一的軸向剖視圖，相對圖1縮小。

圖7是氬氣管與氬氣瓶聯(lián)接圖，相對圖1縮小。

圖8是激光與氬氣組成示意圖，相對圖1放大。

圖9是輸粉機(jī)另一實(shí)施例的軸向剖視圖，相對圖1縮小。

上述圖中圖1—圖5中

1—開口槽， 2—套筒， 3—錐形熔覆筒， 4—緊固環(huán)， 5—錐形外殼，

6—?dú)辶匣旌陷斎牍埽?7—?dú)辶匣旌陷斎虢宇^， 8—圓環(huán)板，

9—上通孔， 10—直外筒， 11—輸氬管， 12—側(cè)通孔， 13—?dú)鍤廨斎虢宇^， 14—錐形聚粉筒， 15—外螺紋， 16—環(huán)形噴氬口，

17—?dú)辶匣旌蠂姽埽?18—直筒， 19—調(diào)節(jié)螺環(huán)， 20—螺紋段，

21—調(diào)節(jié)筒， 22—錐形防粉筒， 23—水平環(huán)形段， 24—連接段，

25—激光孔， 26—第一噴粉孔， 27—第二噴粉孔， 28—第三噴粉孔，

29—第四噴粉孔， 30—第五噴粉孔， 31—第六噴粉孔，

32—激光頭， 33—鏡頭， 34—進(jìn)水管， 35—進(jìn)水接頭，

36—出水管， 37—出水接頭， 38—緊定螺釘， 39—緊定螺釘孔。

上述圖6—圖9中

40—上軸承， 41—上蓋， 42—第一緊固螺釘， 43—第一螺釘通孔，

44—蝸桿， 45—蝸桿軸承座， 46—蝸輪， 47—蝸輪安裝軸，

48—下軸承， 49—O型圈， 50—密封圈槽， 51—輸粉機(jī)殼上蓋，

52—第二緊固螺釘， 53—第二螺釘通孔， 54—第一密封環(huán)，

55—軸孔， 56—輸出軸， 57—輸送機(jī)殼， 58—轉(zhuǎn)桿聯(lián)軸器，

59—螺旋推進(jìn)器桿， 60—錐形底， 61—螺旋推進(jìn)器， 62—出料孔，

63—嵌套， 64—上法蘭， 65—第三緊固螺釘， 66—第三螺釘通孔，

67—接管漏斗，68—輸料管， 69—下法蘭， 70—第二密封環(huán)，

71—支架， 72—熔覆料， 72.1—?dú)鍤馊鄹不旌土希?73—加料口，

74—加料蓋，

75—密封墊， 76—電機(jī)支架， 77—電動(dòng)機(jī)， 78—減速器，

79—減速器下殼， 80—三通管， 81—第一氬氣管， 82—第一氬氣瓶， 83—第一閥門， 84—第二閥門， 85—第二氬氣瓶， 86—激光束， 87—?dú)辶檄h(huán)形束， 88—試樣， 89—光和料會(huì)焦面， 90—?dú)饬蠒?huì)焦點(diǎn)， 91—激光會(huì)焦點(diǎn)， 92—行星齒輪減速器， 93—電動(dòng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明。對于下面的實(shí)施例的說明有助于理解本發(fā)明，但并不是對本發(fā)明的限制。下面所描述的各個(gè)實(shí)施例中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組成合。

熔覆裝置實(shí)施例

同軸激光熔覆裝置必須把熔覆料72均勻地散在激光焦光點(diǎn)的周圍，所以本發(fā)明采用環(huán)形氣體在激光焦點(diǎn)的周圍均勻吹噴熔覆料，氣體的會(huì)聚光點(diǎn)與激光的焦點(diǎn)在同一軸線，而且由于用氣體吹噴，還要避免熔覆料吹到激光器鏡頭的表面，必須把氣體與激光器鏡頭之間隔開，設(shè)計(jì)符合要求的集風(fēng)筒，所在本同軸激光熔覆裝置實(shí)施例的錐形熔覆筒3采用下面的結(jié)構(gòu)。

見圖1與圖2，錐形熔覆筒3有一個(gè)套筒2、調(diào)節(jié)筒21、氬料混合噴管17與錐形外殼5，套筒2的上部有兩個(gè)一端開口的開口槽1，下部有外螺紋15與內(nèi)螺紋。為便于加工，調(diào)節(jié)筒21由下部的錐形防粉筒22與上部的直筒18構(gòu)成，錐形防粉筒22上端的外螺紋擰在直筒18下端螺紋段20的內(nèi)螺紋，直筒18的外螺紋擰在套筒2下端的內(nèi)螺紋，并用調(diào)節(jié)螺環(huán)19緊固。

錐形外殼5有錐形聚粉筒14在錐形防粉筒22外，錐形聚粉筒14與錐形防粉筒22兩者之間有間隔，錐形聚粉筒14與錐形防粉筒22同軸，該間隔由上到下逐步減小。為加工方便，錐形外殼5有直外筒10，錐形外殼5由錐形聚粉筒14的上端擰在直外筒10的下端構(gòu)成，直外筒10的頂端有圓環(huán)板8，圓環(huán)板8的中部有內(nèi)螺紋孔擰在套筒2的外螺紋15，由緊固環(huán)4緊固。在直外筒10的側(cè)面有側(cè)通孔12，在側(cè)通孔12安裝著氬氣輸入接頭13，氬氣輸入接頭13接著輸氬管11。

本實(shí)施例套筒2的內(nèi)直徑是Φ68mm，外直徑是Φ80mm，長160 mm，外螺紋長57 mm。錐形防粉筒22的上端外直徑是Φ66 mm，下端外直徑是Φ11mm，下端內(nèi)直徑是Φ9mm，錐形防粉筒22的圓錐角是40°。

錐形外殼5的直外筒10的外直徑是Φ140 mm，內(nèi)直徑是Φ130 mm，高度40 mm。

錐形外殼5的錐形聚粉筒14上端的外直徑（除連接段）Φ140mm，下端外直徑Φ23mm，下端內(nèi)直徑Φ13mm，圓錐角70°。

氬料混合噴管17呈開口的環(huán)形銅管，安裝在錐形外殼5的錐形聚粉筒14內(nèi)，見圖2與圖3，進(jìn)料的一端彎曲向上成連接段24，安裝在錐形外殼5的圓環(huán)板8，圓環(huán)板8有上通孔9，上通孔9安裝著氬料混合輸入接頭7，氬料混合噴管17的進(jìn)料端緊固在氬料混合輸入接頭7，氬料混合噴管17有彎成320°（理論上5×6=300°即可，但封閉端有一點(diǎn)余量，彎曲段的余量大點(diǎn)，共20°即可）的水平環(huán)形段23，另一端封閉即水平環(huán)形段23的末端。氬料混合輸入接頭7的另一端即在錐形外殼5外的一端接著氬料混合輸入管6。氬料混合噴管17的水平環(huán)形段23底下有第一噴粉孔26、第二噴粉孔27、第三噴粉孔28、第四噴粉孔29、第五噴粉孔30與第六噴粉孔31，以環(huán)形圈的中點(diǎn)為中心，兩相鄰的兩噴粉孔之間的角度是60°，第一噴粉孔26（即與連接段24最近的噴粉孔）與第六噴粉孔31之間的間隔不在氬料混合噴管17上。

第一噴粉孔26、第二噴粉孔27、第三噴粉孔28、第四噴粉孔29、第五噴粉孔30與第六噴粉孔31在同一水平面。為了避免氣阻隨著離進(jìn)料端的距離增加而增加影響到噴粉的均勻性，第一噴粉孔26、第二噴粉孔27、第三噴粉孔28、第四噴粉孔29、第五噴粉孔30的直徑隨著離進(jìn)料端的距離而增大，第一噴粉孔26的直徑為Φ2mm，第二噴粉孔27的直徑為Φ2.2mm，第三噴粉孔28的直徑為Φ2.4mm，第四噴粉孔29的直徑為Φ2.6mm，第五噴粉孔30的直徑為Φ2.8mm，第六孔距離封閉的一端最近，部分氣又返回加強(qiáng)該孔的氣流，故第六噴粉孔31的直徑比第五孔的小，為Φ2.7mm。（經(jīng)過有限元分析模擬計(jì)算所得）。

本實(shí)施例的氬料混合噴管17是紫鋼管，外徑Φ6mm，內(nèi)徑Φ5mm水平環(huán)形段23的彎曲半徑是R33.50 mm，與氬料混合輸入接頭7連接段的彎曲半徑逐漸加大，水平環(huán)形段23的下平面到氬料混合輸入接頭7的距離是62mm。

本實(shí)施例的激光器32是德國Laserline公司的型號(hào)LDM 1000-100的激光器，功率2300W，焦距F=200mm，鏡筒外直徑Φ68mm，鏡頭的通光口徑Φ60 mm，有一個(gè)進(jìn)水接頭35，進(jìn)水接頭35安裝著進(jìn)水管34，一個(gè)出水接頭37，出水接頭37安裝著出水管36，用于冷卻激光器32的鏡頭，見圖4。

本實(shí)施例可用功能、結(jié)構(gòu)相類似的激光器代用。

錐形熔覆筒3用套筒2夾持在激光頭32，見圖5，套筒2上面有緊定螺釘孔39，擰緊定螺釘38緊固在激光頭32，兩個(gè)開口槽1是為進(jìn)水接頭35和出水接頭37設(shè)置的。

輸粉機(jī)實(shí)施例

本實(shí)施例的輸料機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖6，它有減速器78、輸送機(jī)殼57、螺旋推進(jìn)器61與接管漏斗67。減速器78是蝸桿減速器，上蓋41由軸承蓋（圖中沒序號(hào)，軸承蓋由內(nèi)六角螺釘緊固在上蓋41）安裝著上軸承40用第一緊固螺釘42緊固在減速器下殼79，減速器下殼79與輸粉機(jī)殼上蓋51為一體并有軸孔55，在軸孔55內(nèi)安裝著下軸承48與兩個(gè)O型圈49，O型圈49將減速器78與輸送機(jī)殼57之間密封，輸出軸56安裝在上軸承40與下軸承48，輸出軸56在上軸承40與下軸承48之間為蝸輪安裝軸47，蝸輪安裝軸47上安裝著蝸輪46，蝸桿44由兩端的蝸桿軸承座45安裝在減速器下殼79，蝸桿44與減速器下殼79外的電動(dòng)機(jī)77聯(lián)接。

輸粉機(jī)殼上蓋51用第二緊固螺釘52與輸送機(jī)殼57緊固在一起，在輸粉機(jī)殼上蓋51與輸送機(jī)殼57之間有第一密封環(huán)54密封，在輸送機(jī)殼上蓋51有加料口73，在加料口73有加料蓋74，之間有密封墊75。

輸送機(jī)殼57為圓筒形，內(nèi)裝熔覆料72，下部為錐形底60，在錐形底60有出料孔62，螺旋推進(jìn)器桿59由轉(zhuǎn)桿聯(lián)軸器58與輸出軸56的下端聯(lián)接，螺旋推進(jìn)器61安裝在出料孔62。

本實(shí)施例減速器78的減速比是30：1；輸送機(jī)殼57的內(nèi)直徑是Φ120 mm

本實(shí)施例的熔覆料72是羥基磷灰石粉磨，（可根據(jù)熔覆層性能要求不同換做其他粉末）。

輸送機(jī)殼57的下端還有上法蘭64，接管漏斗67上有下法蘭69，下法蘭69用的第三緊固螺釘65與上法蘭64聯(lián)接，聯(lián)接在輸送機(jī)殼57的下端，在上法蘭64與下法蘭69之間有第二密封環(huán)70。輸料管68的一端接在接管漏斗67的下端。

也可用行星齒輪減速器，見圖9。

輸料管68的另一端聯(lián)接在三通管80的中間管（垂直管），見圖7。本發(fā)明還配氣源，本實(shí)施例的氣源是兩個(gè)氬氣瓶即第一氬氣瓶82與第二氬氣瓶85（也可根據(jù)材料不同換做其他保護(hù)氣），第一氬氣管81的一端聯(lián)接在第一氬氣瓶82的第一閥門83，第一氬氣管81的另一端聯(lián)接著三通管80的直管的一端，三通管80的直管的另一端與氬料混合輸入管6聯(lián)接。輸氬管11聯(lián)接在第二氬氣瓶85的第二閥門84。

本實(shí)施例第一氬氣瓶82的氣體壓強(qiáng)是1MPa—15MPa，流量由閥門83控制為1500mL/min；第二氬氣瓶85的氣體壓強(qiáng)大于或等于0MPa，小于或等于15MPa，流量是0—2500mL/min。

本同軸激光熔覆裝置的實(shí)施例的氣與激光的會(huì)聚原理見圖8。氬料環(huán)形束87在激光束86的周圍，兩者的水平橫面內(nèi)為同心圓（ 肉眼看不出兩圓中心的位置差別），激光會(huì)焦點(diǎn)91與氣料會(huì)焦點(diǎn)90在與試樣88垂直的同一軸線，并且激光會(huì)焦點(diǎn)91高于氣料會(huì)焦點(diǎn)90， 熔覆料72在試樣88的分布均勻，滿足熔覆的要求。輸粉裝置也可看作熔覆裝置的輔助裝置。

熔覆方法實(shí)施例

本實(shí)施例是用熔覆裝置實(shí)施例一與輸粉裝置實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)施例是在Ti64表面熔覆一層均勻的羥基磷灰石粉，羥基磷灰石粉的厚度為66.9um，熔覆速度25mm/s，激光功率1kW。

合金Ti64的表面粗糙度為2um（可大于2um，如3um或4um ，因?yàn)槿Q于粉末對激光吸收率）。

實(shí)施步驟如下：

Ⅰ 把錐形熔覆筒3安裝在LDM 1000-100激光器的激光頭32，接通激光頭32的進(jìn)水管34與出水管36。輸料機(jī)的輸料管68與三通管80的中間管連接，第一氬氣瓶82的第一氬氣管81聯(lián)接著三通管80的直管的一端，三通管80的直管的另一端與氬料混合輸入管6聯(lián)接，氬料混合輸入管6的另一端與氬料混合輸入接頭7聯(lián)接；輸氬管11聯(lián)接在第二氬氣瓶85的第二閥門84，輸氬管11的另一端接在錐形熔覆筒3的氬氣輸入接頭13。把試樣88放在錐形熔覆筒3下；

開啟激光器與輸粉機(jī)及第一氬氣瓶82和第二氬氣瓶85；

Ⅱ把熔覆料72由輸料機(jī)的輸料管68三通管80，第一氬氣管81輸出氬氣經(jīng)三通管80在氬料混合輸入管6與熔覆料72混合成氬氣熔覆混和料72.1；

Ⅲ 氬氣熔覆混和料72.1（熔覆料72與氬氣混合后）進(jìn)入錐形聚粉筒14內(nèi)的氬料混合噴管17，氬料混合噴管17有一端封口的水平環(huán)形段23，水平環(huán)形段23為310°；水平環(huán)形段23底下有六個(gè)向下的一噴粉孔26、第二噴粉孔27、第三噴粉孔28、第四噴粉孔29、第五噴粉孔30與第六噴粉孔31，六個(gè)噴粉孔分布在水平環(huán)形段23底下的水平環(huán)形段23所在平面內(nèi)，以環(huán)形圈的中點(diǎn)為中心，兩相鄰的兩噴粉孔之間的角度是60°，第一噴粉孔26、第二噴粉孔27、第三噴粉孔28、第四噴粉孔29、第五噴粉孔30的直徑隨著離進(jìn)料端的距離而增大，第一噴粉孔26的直徑為Φ2mm，第二噴粉孔27的直徑為Φ2.2mm，第三噴粉孔28的直徑為Φ2.4mm，第四噴粉孔29的直徑為Φ2.6mm，第五噴粉孔30的直徑為Φ2.8mm，第六噴粉孔31的直徑為Φ2.7mm；氬氣熔覆混和料72.1從上述的六個(gè)孔中噴出：在水平環(huán)形段23的內(nèi)側(cè)由錐形防粉筒22限制氬氣熔覆混和料72.1向內(nèi)，保護(hù)激光頭32的鏡頭33；在水平環(huán)形段23的外側(cè)由錐形聚粉筒14把熔覆料72會(huì)聚到熔覆Ti64表面，類似于鏡頭的聚焦，噴出的熔覆料72與激光頭32的光軸同心并垂直：

Ⅳ 移動(dòng)激光頭32，即把羥基磷灰石粉熔覆到Ti64表面。激光功率1kW，羥基磷灰石粉的厚度為66.9um，熔覆速度25mm/s。（噴粉率取決于粉末密度，如果換做其它的粉末噴粉率將會(huì)不同）。

本實(shí)施例中第一氬氣瓶82的氣體壓強(qiáng)是1MPa-15MPa，流量由閥門83控制為1500mL/min；第二氬氣瓶85的氣體壓強(qiáng)大于或等于0MPa，小于或等于15MPa，流量是0—2500mL/min。

本熔覆方法的技術(shù)參數(shù)見表1。

表1

進(jìn)一步細(xì)分，本實(shí)施例中，氣瓶82（管11）流量與噴嘴16的噴粉速度見表2。

表2

氣瓶85對應(yīng)氬料混合輸入管6，流量固定在1500ml/min 如氣壓小開大閥門即可，故氣瓶85壓強(qiáng)范圍很大，氣體壓強(qiáng)大于或等于0MPa，小于或等于15MPa，一般為1-15MPa, 噴粉率取決于螺旋推進(jìn)器61的轉(zhuǎn)速。