一种环形中空偏焦激光熔覆装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种环形中空偏焦激光熔覆装置。


背景技术：

2.激光熔覆技术是一种激光技术与加增材制造技术相结合的先进制造技术，近几年来发展迅速。作为一项先进的加工成型技术，其广泛应用金属3d打印、材料的表面改性和失效零部件的修复等，解决了工程实践中的很多难题，在工程应用中创造了巨大的经济效益。激光熔覆设备主要包括激光器、熔覆喷头、加工平台和送料装置。而激光熔覆喷头是激光熔覆系统的关键核心部件，可实现激光束传输、变换、聚焦和熔覆材料的同步输送，在基材表面实现激光束、熔覆材料、熔池之间的精确耦合并连续形成熔覆层。其中激光束的整形变换聚焦、材料的传输喷射汇聚、光料的耦合方式是熔覆喷头的关键技术。目前激光熔覆喷头从结构上大体可以分成两类送粉技术：
3.一种是采用多粉管包围实心光同轴倾斜送粉方法(光外送粉)，在其现有技术中，金属材料同步送粉激光熔覆成形制造出专门的激光熔覆喷头完成，其方法和结构可参照欧洲专利w02005028151、日本专利jp2005219060等，其基本原理为光束居中，金属粉末包围输送的方案，将激光器发出的圆柱形激光束聚焦成实心圆锥形激光束，加工表面置于焦点附近，在实心的圆锥形激光束外围布置多个相对光束轴线倾斜的粉末喷嘴或环状送粉嘴，由多个喷嘴中喷射出的多根粉束的汇聚点正好也置于焦点附近。聚焦光斑和粉束都相对工件作二维或三维的扫描运动，金属粉末被不断实时添加到聚焦光斑中实现熔覆并凝固形成熔道，最终逐步堆积成形。
4.另一种是中空环形光包围单粉管中心垂直送粉方法(光内送粉)，光内同轴送粉喷头是采用“光包粉”的光粉耦合模式，圆形实心光束转换为圆环锥形光束或多光束，中空无光区域垂直放置送粉管，实现光束中空，粉管居中，光内送粉。
5.申请号为201020022781.1的一种用于激光熔覆成形的光、粉、气同轴输送装置，包括一送粉喷头筒体，所述筒体上方开设有入光口，其下方开设有出光口，所述筒体内面对入光口设有圆锥反射镜，与所述圆锥反射镜相对并同轴设有圆环形反射聚焦镜，所述圆锥反射镜下方固定设有送粉管，所述送粉管下端连接有一喷嘴，所述喷嘴与射入的激光束同轴，其特征在于：所述喷嘴外围、位于所述圆锥反射镜与所述喷嘴出口处之间设有准直保护气套。本实用新型通过在喷嘴外围设置准直保护气套，实现了光、粉、气同轴输送，解决了现有技术中保护气使用存在的不足。
6.申请号为201811548923.5的一种三维空间任意方向激光熔覆装置，包括支撑架和位于支撑架上方的熔覆喷头，支撑架中设置有分光镜和聚焦镜，分光镜接收入射光束并将入射光束反射形成反射光束，聚焦镜接收反射光束并将反射光束转化为聚焦光束，支撑架中设置有以通过聚焦光束的光束通道，熔覆喷头包括喷头主体和形成在喷头主体端部上的喷嘴口，喷头主体内设置有供熔覆材料通过的熔覆通道，熔覆通道与喷嘴口连通以通过喷
嘴口将熔覆材料送出，三维空间任意方向激光熔覆装置还包括设置在喷嘴口和支撑架之间的以在支撑架的上方形成防护气帘并通过防护气帘将位于光束通道上方的熔覆材料吹散/隔离的防护气帘形成组件。该三维空间任意方向激光熔覆装置在大角度倾斜和立仰面熔覆或空间连续变换方位时，熔覆材料飞溅滴落不会损坏聚焦镜，实现了立体空间全方位熔覆。
7.申请号为201621159526.5的一种光内同轴送粉的聚焦装置，如图1所示，激光束出光口后面依次安装有准直镜3、圆锥反射镜5、环形离轴聚焦抛物镜7，二块反射镜均为绕中心轴线的旋转对称结构，反射面相对布置，激光器发出的带有一定角度的发散激光束2经准直镜3准直成平行的圆柱形的准直光束4，圆柱形的准直光束4经圆锥反射镜5反射，反射至环形离轴聚焦抛物镜7，被反射的圆柱形的准直光束4分成为环锥形聚焦光束8，最终在工作平面11上聚焦，在该焦点位置形成点光斑，但一般工作时根据需要，工作平面11应处在聚焦焦点13上部或下部离焦位置，使环锥形聚焦光束8的横截面上形成有一定尺寸的中空圆形光斑，以形成所需尺寸的熔池，熔化从喷嘴9喷出的粉末材料；中空环形光斑使得原实心光斑中心能量峰值外移，加强光斑外侧能量。
8.如图1所述，上述现有聚焦装置皆在不偏焦并且是负离焦的状态下进行常规熔覆时，能得到所需尺寸的环形光斑，以形成环形的高温熔池，从而熔化喷嘴9喷射到熔池内的金属粉束10，又能使扫描线上的光能分布均匀化，连续的扫描移动将不断熔覆凝固形成不同宽度的熔道。但是，为了高效率成形大离焦量下的宽熔覆道时，其截面上的环形光斑占空比太大，造成熔池中部光能不足，熔覆层形貌不饱满，甚至产生缺陷问题。因此针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
9.相较于传统的光外送粉激光熔覆方式，光内送粉激光熔覆方式具有以下特点：发散的激光经过准直镜系统转换为平行光，入射的平行光通过分光镜分散成均匀环形光照射到环形聚焦反射镜上(其原理如图2所示，其环形离轴抛物聚焦镜的截面，可看作母抛物面的一段，两者具有相同的焦点，但光轴与母抛物面的光轴平行并与之偏离，通过反射镜的聚焦而产生的光束与原入射光轴轴线产生一个离轴角度,其离轴角的大小取决于母抛物面截面的选取以及母抛物面的宽度，选取远离抛物面轴的截面会产生较大的离轴角，从而产生更大的聚焦焦距)，经过聚焦的光束汇聚成一个中空环形光路。中空环形光路内部空间大，可以放置粉、气、冷却水等一整套循环系统，不仅减小整个熔覆喷头的体积，而且在粉管位于在喷头的中心轴线上，在粉管外侧有环形的准直保护气管，共同组成熔覆喷嘴，粉末颗粒在重力和载粉气的共同作用下，使得粉束发散程度小，更好的实现了光、粉、气一体同轴。
10.但是光内送粉激光熔覆方式目前也存在以下问题：
11.粉末在到达基体前会受到激光束的辐射，由于是在中空环形光路中，不同区域的光斑能量不同，因此当粉末穿过激光束后落入到基体表面上会存在几种不同的状态：
12.1)粉末颗粒受热充足完全熔化呈液滴状态；
13.2)粉末颗粒受热不充分部分熔化，其它部分与已熔化的液态混合过程中吸收热量最后熔化；
14.3)粉末颗粒严重受热不充分，甚至没有熔化仍然为固体颗粒，
15.通常情况下，熔化呈液态的粉末颗粒滴落在基体表面时就会粘附在上面；受热不充分的粉末颗粒撞击到基体表面会被反弹出去，会看到火花四溅，也有受热不充分的颗粒进入熔池中受热继续熔化。粉末颖粒到达基体表面时的状态对最终熔覆成形的零件质量影
响很大。
16.同时常规激光熔覆速率较低，一般为0.5～3m/min，粉末利用率低，一般60％左右，且熔覆层粗糙度较大，导致材料浪费严重，并且激光能量聚焦在基体材料上，通过熔化基体材料来掺入和结合粉末，这使得激光能量利用效率和熔覆速率低，在大离焦量下粉末中心吸收的能量不够导致粉末与基体材料结合时仍为固态颗粒，成品表面平滑度差。为了提高熔覆效率，通过提高激光功率、增加光斑面积，但是会导致工件的变形量增加，需预留更大的机加预留；
17.在使用不偏焦的光内送粉激光熔覆喷头，尝试在大离焦量下进行宽斑熔覆时，其工作平面上的环形光斑占空比变大，造成熔池中部光能不足，由中轴线上的粉管喷出的高密度的粉末落入光斑中空区域，得不到充分熔化，由此会比较容易发生欠熔、粘粉、孔洞等使得熔覆层与基体产生黏连缺陷，导致熔覆层形貌不饱满致使熔覆堆积失败。即不偏焦的环形中空激光无法通过改变离焦量的方式来实现高效率的宽道熔覆成形。
18.因此，亟待提供一种新的小占空比环形中空激光熔覆装置，以解决现有技术中所存在的上述问题。


技术实现要素：

19.本实用新型的目的是提供一种环形中空偏焦激光熔覆装置，以解决现有技术中所存在的上述问题，通过改变环形聚焦抛物镜的水平方向位置即改变母抛物线焦点的偏焦量，而且实现环形光斑能量密度的均匀化，提高激光束与粉末耦合作用、提高金属粉末利用率并改善熔覆质量和形貌。
20.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种环形中空偏焦激光熔覆装置，包括外壳、圆锥反射镜、环形离轴抛物聚焦镜、喷嘴和喷粉管，所述外壳的顶部设置有入光口，所述圆锥反射镜设置于所述外壳内，所述圆锥反射镜面对所述入光口设置；所述环形离轴抛物聚焦镜与所述圆锥反射镜相对并同轴设置；所述圆锥反射镜的下方安装有所述喷嘴，所述喷嘴下端连接有所述喷粉管，所述喷粉管与经所述环形离轴抛物聚焦镜反射后形成的环形中空偏焦光同轴，所述喷粉管外围设置有准直保护气套，所述准直保护气套位于所述环形中空偏焦光与所述喷粉管之间；所述环形离轴抛物聚焦镜用于使母抛物线聚焦焦点水平偏移。
21.优选的，所述环形离轴抛物聚焦镜为在机加工时，减少车刀的水平入刀深度制成的环形离轴抛物聚焦镜。
22.优选的，所述外壳的顶部设置有上盖板，所述上盖板上开设有所述入光口。
23.优选的，所述环形离轴抛物聚焦镜以及所述圆锥反射镜同轴设置在复合镜座支架之上，所述复合镜座支架的下方固定设有喷嘴调节座，所述喷嘴调节座位于所述圆锥反射镜的下方，所述喷嘴安装于所述喷嘴调节座上；所述喷嘴连接有喷粉器，用于提供粉末。
24.优选的，所述复合镜座支架的底部设置有保护镜。
25.优选的，所述准直保护气套沿圆周方向上开设有出气孔，所述准直保护气套上设置有准直保护气套嘴。
26.优选的，所述喷嘴包括喷嘴调节轴、减压腔和粉管弹簧夹，所述减压腔上设置有减压腔挡环，所述粉管弹簧夹上设置有弹簧夹锁紧螺母；所述准直保护气套与所述减压腔连
接，所述喷粉管贯穿所述粉管弹簧夹和所述弹簧夹锁紧螺母，并与所述减压腔同轴对接。
27.优选的，所述减压腔上还设置有减压腔连接管，所述减压腔连接管用于与外部大气连通。
28.优选的，所述外壳的底部还连接有保护气罩，所述保护气罩位于所述喷嘴的外侧，所述环形中空偏焦光位于所述保护气罩与所述喷嘴之间。
29.本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
30.在使用不偏焦的光内送粉激光熔覆喷头，尝试在大离焦量下进行宽斑熔覆时，单位面积内激光能量密度小的同时其工作平面上的环形光斑占空比变大，造成熔池中部光能不足，由中间粉管喷出的高密度的粉末得不到充分融化，由此会比较容易发生粘粉、孔洞使得熔覆层与基体产生黏连缺陷，导致熔覆层形貌不饱满致使熔覆堆积失败；即不偏焦的环形中空激光无法通过改变离焦量的方式来实现高效率的宽道熔覆成形。
31.本实用新型可以通过改变环形聚焦抛物镜的水平方向位置即改变母抛物线焦点的水平位置，进而使环形聚焦光束向中心交叠，光束焦点偏焦，交叠后呈环状分散聚焦，形成聚焦圆环。在负离焦量的工作平面上形成直径较大且占空比较小的环形光斑或实心工作光斑，由于减小了激光焦点正负离焦附近的光斑占空比，扩大了激光焦点处的实心聚焦光斑直径，提升了熔宽上限值，并可根据工况需要调整工作光斑上的光能分布，实现环形光斑能量密度的均匀化，增大激光束与粉末的耦合区域、提高金属粉末利用率并改善熔覆质量和形貌；此外通过改变工作平面离焦量，能实现大尺寸中空环形光到大尺寸实心环形光的连续变化。
32.当激光熔覆头工作在正离焦范围内时，粉末从喷粉管喷出后首先会经过汇聚焦点，通过遮挡一部分激光光束而完成预热的目的，从而使到达基体的粉末能够充分熔化，减少熔覆成形过程中容易造成由温度差、相变引起的残余应力以及避免形成熔覆层孔隙、裂纹等缺陷，实现粉末颗粒在到达基体前充分受热熔化呈液滴状态，减少未融粉末在基体的反弹，提高粉末利用率和熔覆效率；
33.当激光熔覆工作在负离焦范围内时，由于环形中空偏焦激光能够减少激光焦点负离焦附近的光斑占空比，即扩大了激光焦点处的实心聚焦光斑直径即存在最大实心光斑，拓宽了可辐射受热的粉束直径，提升了熔道熔宽上限值。由于光内送粉偏焦光束的特点，其激光能量密度最高处不再是所汇聚一个小焦点，而是一个能量密度均匀的聚焦光斑，使得熔覆层形貌趋于平整饱满。
34.本实用新型可根据所需要的功率和功率密度调节工作光斑大小，所调节产生的光斑的直径增大的同时保证工作光斑为实心光斑或小占空比环形光斑，减小中空区域相对光斑的面积；综上所述，本实用新型提供了一种同时能够在正离焦下进行高速熔覆和极大负离焦下的宽斑熔覆的新技术装置。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为现有技术中光内同轴送粉装置的原理图；
37.图2为现有技术中环形离轴抛物聚焦镜原理图；
38.图3为本实用新型光内偏焦激光高速熔覆粉末受热图；
39.图4为本实用新型环形中空偏焦激光原理图；
40.图5为本实用新型环形中空偏焦激光熔覆装置的结构示意图；
41.图6为本实用新型环形离轴抛物聚焦镜工作原理图；
42.图中，1
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光纤出口；2
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发散激光束；3
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准直镜；4
‑
准直光束；5
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圆锥反射镜；6
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光轴中心线；7
‑
环形离轴抛物聚焦镜；71
‑
母抛物面；72
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抛物线光轴；8
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环锥形聚焦光束；9
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喷嘴；10
‑
粉束；11
‑
工作平面；12
‑
焦点平面；13
‑
聚焦焦点；14
‑
大离焦量下环形光能分布；15
‑
小离焦量下环形光能分布；16
‑
上盖板；17
‑
复合镜座支架；18
‑
外壳；19
‑
保护镜；20
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喷嘴调节座；21
‑
喷嘴调节轴；22
‑
减压腔；23
‑
减压腔挡环；24
‑
准直保护气套；25
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粉管弹簧夹；26
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弹簧夹锁紧螺母；27
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喷粉管；28
‑
保护气罩；29
‑
入光口；101
‑
未受热粉末；102
‑
已受热粉末；103
‑
熔池；104
‑
宽斑小占空比光斑位置；105
‑
最大实心光斑位置；106
‑
最小实心光斑位置；107
‑
原抛物面；108
‑
现抛物面；109
‑
聚焦平面；110
‑
聚焦圆环；111
‑
最大实心光斑光能分布；112
‑
最小实心光斑光能分布；113
‑
正离焦下光斑光能分布；114
‑
负离焦下光斑光能分布；115
‑
偏焦前抛物线中心轴线；116
‑
偏焦后抛物线中心轴线；117
‑
偏焦前母抛物线；118
‑
偏焦后母抛物线；119
‑
原聚焦光束；120
‑
偏焦光束。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.本实用新型的目的是提供一种环形中空偏焦激光熔覆装置，以解决现有技术中所存在的上述问题，通过改变环形聚焦抛物镜的水平方向尺寸即改变母抛物线焦点的偏焦量，而且实现环形光斑能量密度的均匀化，提高激光束与粉末耦合作用、提高金属粉末利用率并改善熔覆质量和形貌。
45.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
46.实施例一
47.如图3
‑
6所示，本实施例提供一种环形中空偏焦激光熔覆装置，包括上盖板16、外壳18、复合镜座支架17、圆锥反射镜5、环形离轴抛物聚焦镜7、保护镜19、喷气底座、保护气罩28等，外壳18上方开设有入光口29，外壳18内面对入光口29设有圆锥反射镜5(可以采用圆锥直面反射镜)，与圆锥反射镜5相对并同轴设有环形离轴抛物聚焦镜7。复合镜座支架17安装于外壳18内，复合镜座支架17的外圈设置有环形离轴抛物聚焦镜7的安装部，中部设置有圆锥反射镜5的安装部，两个安装部可以通过筋板进行连接，两个安装部与环形中空偏焦光交错设置，两个安装部之间存在使环形中空偏焦光通过的空间；环形离轴抛物聚焦镜7和圆锥反射镜5同轴设置在复合镜座支架17之上。
48.圆锥反射镜5的安装部底部固定设有喷嘴调节座20，喷嘴调节座20位于圆锥反射
镜5的下方，用于安装喷嘴9，喷嘴9下端连接有一喷粉管27，喷粉管27与经环形离轴抛物聚焦镜7反射后形成的环形中空偏焦光同轴设置，喷粉管27外围设有准直保护气套24，准直保护气套24位于环形中空偏焦光与喷粉管27之间，复合镜座支架17的底部还设置有保护镜19。
49.本实施例环形中空偏焦激光熔覆装置在使用时，由激光器发射的圆形基模激光束由入光口29沿环形中空偏焦激光熔覆装置轴线进入外壳18的腔体内，入射至安装于外壳18内的圆锥反射镜5上，经过圆锥反射镜5反射后的激光束入射至与圆锥反射镜5相对并同轴安装的环形离轴抛物聚焦镜7上，然后形成环形中空偏焦激光，该光束中部形成一圆环锥形中空无光区。
50.本实施例中环形离轴抛物聚焦镜7相对于现有技术中的环形离轴抛物聚焦镜7，能够使母抛物线聚焦焦点13的水平偏移，最终改变了聚焦光束的偏焦量以及不同离焦面光斑的占空比；具体地，本实施例在对环形离轴抛物聚焦镜7进行机加工时，减少车刀的水平入刀深度，从而改变环形离轴抛物聚焦镜7的反射面水平方向位置(即改变环形离轴抛物聚焦镜7中部环形通孔的大小)，从而使母抛物线聚焦焦点13的水平偏移。
51.如图6所示，环形离轴抛物聚焦镜7的原水平尺寸为r1，缩小环形离轴抛物聚焦镜7的水平尺寸r1，将抛物镜向内水平移动δx距离，使环形离轴抛物聚焦镜7的水平尺寸变为r2，即使得抛物线的中心轴线产生了δx的距离偏移，在不改变离轴角度α的情况下，使得聚焦焦点13在聚焦平面109内也产生了δx的偏移而形成一中空的聚焦圆环110，最终形成了具有在不同离焦面下变占空比的偏焦光束120。
52.在本实施例中，喷嘴9置于圆环锥形中空无光区内，喷嘴9主要包括喷嘴调节轴21、减压腔22、减压腔挡环23、粉管弹簧夹25和弹簧夹锁紧螺母26。喷嘴9的中部设置有喷嘴调节轴21，喷嘴9安装于喷嘴调节轴21上，喷嘴调节轴21同轴安装于圆锥反射镜5的安装部底部，喷嘴9的外圈设置有减压腔22，喷嘴9的下端通过粉管弹簧夹25安装有喷粉管27。工作时由外部送粉器提供的粉末进入喷嘴9，再送入喷粉管27喷出至光束中心。喷粉管27外围设置准直保护气套24，在喷粉管27喷粉的同时，准直保护气套24沿圆周方向上开设的出气孔喷射出准直保护气体形成准直保护气气帘，准直保护气呈一维运动，在适当压力下为层流或接近层流，对粉束10能起到准直作用，这样光束中空，粉束10可以居中，准直保护气气帘包围在粉束10外围，实现了保护气与环形中空偏焦激光以及喷粉管27喷出的粉束10三者同轴。
53.在本实施例中，准直保护气套24与减压腔22连接，喷粉管27贯穿粉管弹簧夹25和弹簧夹锁紧螺母26并与减压腔22同轴对接；减压腔22上还设置有减压腔连接管，减压腔连接管与外部大气连通以便于让粉束10利用重力下降掉落，从而达到更好的汇聚效果，提高粉束10的利用率。
54.本实施例中工作原理如下：
55.本实施例需要的装备有苏州大学激光制造技术研究所研发的激光熔覆光头，kuka机器手臂。传统激光熔覆在较大离焦量下，激光光斑占空比较大，粉束10在中部可能出现熔不透的现象，造成熔道中部缺陷。为了在大离焦量下能够让粉末在空中受热均匀，受热时间加长使粉末熔化充分，本实施例采用了一种新型的偏焦光路的设计，如图4所示，其中需要注意的光路参数有离轴角θ，内光路聚焦半角α，母抛物线焦点的偏焦量δx，以及上光路半
径ri，下光路半径ra。
56.其中，离轴角θ取决于母抛物面71截面的选取以及母抛物面71的宽度。选取更接近抛物面轴的截面会产生较小的离轴角，选择离焦点更近的抛物面截面会使反射镜中心和焦点之间的距离更短。母抛物面71的宽度也影响焦距，即抛物面越宽，焦距越长。因此为控制焦距需要合理选取截面的位置和母抛物面71的宽度。
57.此外通过改变环形聚焦抛物镜的水平方向尺寸即改变母抛物线焦点的偏焦量δx，最终会影响到环形离轴抛物聚焦镜7的上光路半径ri和下光路半径ra，从使得聚焦焦点13产生偏移。这使得在正离焦量的工作平面11上形成直径较大但占空比较小的环形光斑或实心工作光斑，可根据所需要的功率和功率密度调节工作光斑大小，所调节产生的光斑的直径增大的同时保证工作光斑为小占空比环形光斑或实心光斑，如图3所示。
58.本实用新型针对激光熔覆沉积增材制造中“光内送粉”喷头目前所存在问题，通过改变环形聚焦抛物镜的水平方向尺寸即改变母抛物线焦点的偏焦量，在正离焦量的工作平面11上形成直径较大但占空比较小的环形光斑或实心工作光斑，由于减少了激光焦点正负离焦附近的光斑占空比，扩大了激光焦点处的实心聚焦光斑直径，提升了熔宽上限值，并可根据工况需要调整工作光斑上的光能分布，实现环形光斑能量密度的均匀化，提高激光束与粉末耦合作用、提高金属粉末利用率并改善熔覆质量和形貌。
59.此外通过改变工作平面11离焦量，能实现大尺寸中空环形光到大尺寸实心环形光的连续变化。
60.如图3所示，当激光熔覆头工作在正离焦范围内时，粉末从喷粉管27喷出后首先会经过汇聚焦点，通过遮挡一部分激光光束而完成预热的目的，从而使到达基体的粉末能够充分熔化，减少熔覆成形过程中容易造成由温度差、相变引起的残余应力以及避免形成熔覆层孔隙、裂纹等缺陷，实现粉末颗粒在到达基体前充分受热熔化呈液滴状态，减少未融粉末在基体的反弹，提高粉末利用率和熔覆效率；
61.当激光熔覆工作在负离焦范围内时，由于环形中空偏焦激光能够减少激光焦点负离焦附近的光斑占空比，即扩大了激光焦点处的实心聚焦光斑直径即存在最大实心光斑，拓宽了可辐射受热的粉束10直径，提升了熔道熔宽上限值。由于光内送粉偏焦光束120的特点，其激光能量密度最高处不再是所汇聚一个小焦点，而是一个能量密度均匀的聚焦光斑，使得熔覆层形貌趋于平整饱满。
62.综上所述，本实用新型提供了一种同时能够在正离焦下进行高速预热熔覆和极大负离焦下的宽斑熔覆的新技术装置。
63.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
64.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上
所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。