專利名稱：水下激光切割噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光切割噴嘴，具體涉及一種水下激光切割噴嘴。
背景技術(shù)：
切割噴嘴是水下激光切割槍不可或缺的一部分，也是影響水下激光切割質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。目前大多數(shù)水下激光切割噴嘴都是直接采用大氣中的激光切割噴嘴，沒有專用的水下激光切割噴嘴，通常結(jié)構(gòu)為單層噴嘴或者雙層噴嘴。在水下激光切割過程中，為了獲得良好的切縫質(zhì)量，需要把切割噴嘴周圍和切割區(qū)域附近的水排開，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)局部排水罩，罩在激光切割噴嘴周圍和工件表面之間。一般情況這個(gè)局部排水罩體積較大， 不便于使用和操作。另外，排水罩為了確保排水效果，需要緊緊地貼在工件表面，也使得操作者無法觀察切割區(qū)域的工作情況，增加了水下激光切割操作的難度，不利于保證切割質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的激光切割噴嘴的排水罩體積較大，操作者無法觀察切割區(qū)域的工作情況，操作的難度大，且無法保證切割質(zhì)量的問題，進(jìn)而提供一種水下激光切割噴嘴。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是水下激光切割噴嘴包括內(nèi)套和外套，內(nèi)套的中心開有主切割氣體輸氣通道，外套套裝在內(nèi)套的外部，外套與內(nèi)套螺紋連接，外套的內(nèi)壁與內(nèi)套的外壁之間形成輔助切割氣體輸氣通道，外套的凸緣上開有多個(gè)進(jìn)氣孔，水下激光切割噴嘴還包括局部排水輸氣外罩，局部排水輸氣外罩罩在外套的下部，局部排水輸氣外罩的上端與外套的凸緣螺紋連接，局部排水輸氣外罩的內(nèi)壁與外套的外壁之間形成局部排水輸氣通道。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果本實(shí)用新型的水下激光切割噴嘴采用三層輸氣結(jié)構(gòu)。最里面的一層為主切割氣體輸氣通道，它是影響切割能力和效率的關(guān)鍵，中間層為輔助切割氣體輸氣通道，它確保主切割氣體在更長(zhǎng)的范圍內(nèi)不發(fā)生紊流，還保證了主切割氣體的純凈度，它可明顯提高切割速度和切割質(zhì)量。最外層為局部排水輸氣通道，它的主要作用是采用高壓的環(huán)形氣幕把激光切割局部小區(qū)域的水排開，使切割過程不會(huì)受到水的干擾。本實(shí)用新型的水下激光切割噴嘴體積小，便于操作者觀察切割區(qū)域的工作情況， 降低了操作難度，保證了切割質(zhì)量。

圖1是本實(shí)用新型的水下激光切割噴嘴的俯視圖，圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的水下激光切割噴嘴包括內(nèi)套1和外套2，內(nèi)套1的中心開有主切割氣體輸氣通道4，外套2套裝在內(nèi)套1的外部，外套2與內(nèi)套1螺紋連接，外套2的內(nèi)壁與內(nèi)套1的外壁之間形成輔助切割氣體輸氣通道5，外套2的凸緣上開有多個(gè)進(jìn)氣孔6，水下激光切割噴嘴還包括局部排水輸氣外罩3， 局部排水輸氣外罩3罩在外套2的下部，局部排水輸氣外罩3的上端與外套2的凸緣螺紋連接，局部排水輸氣外罩3的內(nèi)壁與外套2的外壁之間形成局部排水輸氣通道7。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的主切割氣體輸氣通道4 由上部導(dǎo)氣道4-1和下部導(dǎo)氣道4-2由上至下組成，所述上部導(dǎo)氣道4-1為錐形導(dǎo)氣道，錐形導(dǎo)氣道的下端直徑小于錐形導(dǎo)氣道的上端直徑，下部導(dǎo)氣道4-2為圓柱形導(dǎo)氣道。如此設(shè)置，提高了激光切割噴嘴的切割能力和切割效率。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的局部排水輸氣外罩3的下端孔的為錐形孔，錐形孔的上端直徑小于錐形孔的下端直徑，所述錐形孔的傾斜角α為 2度至25度。如此設(shè)置，確保了高壓環(huán)形氣幕排開的水不會(huì)向中心聚集。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。試驗(yàn)條件如下待切割的試板放在50米深的水下環(huán)境中。激光器為德國(guó)通快公司生產(chǎn)的Trudisk 6002碟型固體激光器，最大輸出功率6. OkW，采用芯徑為0. 2mm的光纖傳輸激光能量。激光切割槍的準(zhǔn)直透鏡的焦距為200mm，聚焦透鏡的焦距根據(jù)板厚而定。20mm厚的低碳鋼板水下切割實(shí)例聚焦透鏡的焦距選定為400mm，本實(shí)用新型的水下激光切割噴嘴的主切割氣體輸氣通道4的下部導(dǎo)氣道4-2的孔徑為3. Omm,水下激光切割噴嘴最下沿到低碳鋼板表面的距離為1.5mm，激光功率為4300W，主切割氣體輸氣通道4和輔助切割氣體輸氣通道5內(nèi)的切割氣體種類為氧氣，壓力為6. Obar，局部排水輸氣通道7內(nèi)的氣體種類為空氣，壓力為 5. 5bar0實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用以上切割參數(shù)并確保20mm厚的鋼板全切透的條件下，在保證良好的切割質(zhì)量的前提下，最高切割速度為1. lOm/min，且防水效果良好。30mm厚的低碳鋼板水下切割實(shí)例聚焦透鏡的焦距選定為600mm，本實(shí)用新型的水下激光切割噴嘴的主切割氣體輸氣通道4的下部導(dǎo)氣道4-2的孔徑為3. 5mm,噴嘴最下沿距離工件表面距離為1. 5mm,激光功率為5600W，主切割氣體輸氣通道4和輔助切割氣體輸氣通道5內(nèi)的切割氣體種類為氧氣，壓力為6. ^ar,局部排水輸氣通道7內(nèi)的氣體種類為空氣，壓力為5. ^ar。實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用以上切割參數(shù)，確保鋼板全切透的條件下，在保證良好的切割質(zhì)量的前提下，最高切割速度為0. 7m/min，且防水效果良好。
權(quán)利要求1.一種水下激光切割噴嘴，水下激光切割噴嘴包括內(nèi)套(1)和外套O)，內(nèi)套(1)的中心開有主切割氣體輸氣通道，外套(2)套裝在內(nèi)套(1)的外部，外套O)與內(nèi)套(1) 螺紋連接，外套O)的內(nèi)壁與內(nèi)套(1)的外壁之間形成輔助切割氣體輸氣通道(5)；其特征在于外套O)的凸緣上開有多個(gè)進(jìn)氣孔(6)，水下激光切割噴嘴還包括局部排水輸氣外罩 (3)，局部排水輸氣外罩(3)罩在外套(2)的下部，局部排水輸氣外罩(3)的上端與外套O) 的凸緣螺紋連接，局部排水輸氣外罩(3)的內(nèi)壁與外套O)的外壁之間形成局部排水輸氣通道(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下激光切割噴嘴，其特征在于主切割氣體輸氣通道由上部導(dǎo)氣道G-1)和下部導(dǎo)氣道G-2)由上至下組成，所述上部導(dǎo)氣道G-1)為錐形導(dǎo)氣道，錐形導(dǎo)氣道的下端直徑小于錐形導(dǎo)氣道的上端直徑，下部導(dǎo)氣道(4- 為圓柱形導(dǎo)氣道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下激光切割噴嘴，其特征在于局部排水輸氣外罩 (3)的下端孔的為錐形孔，錐形孔的上端直徑小于錐形孔的下端直徑，所述錐形孔的傾斜角 (α)為2度至25度。
專利摘要水下激光切割噴嘴，它涉及一種激光切割噴嘴。本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的激光切割噴嘴的排水罩體積較大，操作者無法觀察切割區(qū)域的工作情況，操作的難度大，且無法保證切割質(zhì)量的問題。水下激光切割噴嘴包括內(nèi)套和外套，內(nèi)套的中心開有主切割氣體輸氣通道，外套套裝在內(nèi)套的外部，外套與內(nèi)套螺紋連接，外套的內(nèi)壁與內(nèi)套的外壁之間形成輔助切割氣體輸氣通道，外套的凸緣上開有多個(gè)進(jìn)氣孔，水下激光切割噴嘴還包括局部排水輸氣外罩，局部排水輸氣外罩罩在外套的下部，局部排水輸氣外罩的上端與外套的凸緣螺紋連接，局部排水輸氣外罩的內(nèi)壁與外套的外壁之間形成局部排水輸氣通道。本實(shí)用新型用于水下激光切割作業(yè)中。
文檔編號(hào)B23K26/38GK202291850SQ201120399549
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者徐良, 林尚揚(yáng), 王威, 王旭友, 騰斌, 雷振, 黃瑞生 申請(qǐng)人:機(jī)械科學(xué)研究院哈爾濱焊接研究所