激光水下切割噴嘴的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種激光水下切割噴嘴。傳統(tǒng)會聚型噴嘴時(shí)，射出的氣流紊流度大 , 噴出氣流會突然膨脹形成激波，激波的存在使激光焦點(diǎn)位置發(fā)生改變，切割直線度下降，渦流的存在使得熔渣排除困難且容易導(dǎo)致等離子體的形成而吸收激光能量，嚴(yán)重影響切割質(zhì)量。一種激光水下切割噴嘴，其組成包括：穩(wěn)定段 L1 、收縮段 L2 、喉口 L3 和擴(kuò)張段 L4 組成，穩(wěn)定段段 L1 端部帶螺紋（ 1 ）和防水圈槽（ 2 ）與激光切割槍體末端連接，收縮段 L2 一端與穩(wěn)定段 L1 圓滑過渡連接，收縮段 L2 另一端與所述的喉口 L3 圓滑過渡連接，喉口 L3 為圓柱狀結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張段 L4 采用錐形直線擴(kuò)張結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張段 L4 末端為激光水下切割噴嘴的最末端。本實(shí)用新型應(yīng)用于激光水下切割噴嘴。
【專利說明】激光水下切割噴嘴

【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] ：
[0002] 本實(shí)用新型涉及一種激光水下切割噴嘴。

【背景技術(shù)】 [0003] ：
[0004] 切割噴嘴是激光水下切割技術(shù)的關(guān)鍵部件，目前大氣環(huán)境下的激光切割噴嘴種類 較多，主要為傳統(tǒng)會聚型噴嘴；在水下環(huán)境厚板大功率激光切割方面，沒有專用的切割噴 嘴。在水下環(huán)境，尤其是深水條件下進(jìn)行激光切割時(shí)，所需的切割氣體壓力增加，氣體束流 挺度及流量要求更高，使用傳統(tǒng)會聚型噴嘴時(shí)，射出的氣流紊流度大，噴出氣流會突然膨 脹形成激波，激波的存在會使得激光焦點(diǎn)位置發(fā)生變化，使切割面直線度下降，渦流的存 在又使熔渣排除困難，且容易導(dǎo)致等離子體的形成而吸收激光能量，嚴(yán)重影響切割質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] ：
[0006] 本實(shí)用新型的目的是提供一種激光水下切割噴嘴。
[0007] 上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] 一種激光水下切割噴嘴，其組成包括：穩(wěn)定段L1、收縮段L2、喉口 L3和擴(kuò)張段L4 組成，所述的穩(wěn)定段段Ll端部帶螺紋和防水圈槽與激光切割槍體末端連接，所述的收縮段 L2-端與所述的穩(wěn)定段Ll圓滑過渡連接，所述的收縮段L2另一端與所述的喉口 L3圓滑過 渡連接，所述的喉口 L3為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述的擴(kuò)張段L4采用錐形直線擴(kuò)張結(jié)構(gòu)，所述的擴(kuò) 張段L4末端為激光水下切割噴嘴的最末端。
[0009] 所述的激光水下切割噴嘴，所述的收縮段L2為8. Omm?9. 0mm，所述的喉口 L3的 長度小于喉口 L3的直徑，所述的喉口段L3的直徑D2為3. Omm?3. 5mm，所述的收縮段L2 的半錐角為25°?30°，所述的擴(kuò)張段L4的半頂角為5°，所述的擴(kuò)張段L4末端直徑D3 為 4. 2mm?4. 6mm〇
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0011] 1.本實(shí)用新型的激光水下切割噴嘴改變了傳統(tǒng)會聚型噴嘴的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用了穩(wěn) 定-匯聚-擴(kuò)張結(jié)構(gòu)，進(jìn)入到噴嘴的較大流量較低壓力的切割氣體經(jīng)過穩(wěn)定段后紊流度降 低，均勻度升高，后經(jīng)錐形收縮段，氣流流速提高，氣體壓力增加，到達(dá)喉口部位，氣流壓力 達(dá)到極限狀態(tài)，后經(jīng)喇叭狀擴(kuò)張段，氣壓降低，氣體流速進(jìn)一步增加，氣流穩(wěn)定性增強(qiáng)。經(jīng)過 收縮-擴(kuò)張過程，噴嘴末端獲得挺度較好的超音速切割氣流。本實(shí)用新型的激光水下切割 噴嘴體積小、散熱性好、輕便耐用，利于切割過程中的對中、定位、更換等操作，配合大功率 激光光束對厚板材料進(jìn)行水下切割作業(yè)時(shí)，切割面平整、切縫垂直度高、切割效率高，切割 質(zhì)量穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0012] ：
[0013] 附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】 [0014] ：
[0015] 實(shí)施例1:
[0016] -種激光水下切割噴嘴，其組成包括：穩(wěn)定段L1、收縮段L2、喉口 L3和擴(kuò)張段L4 組成，所述的穩(wěn)定段段Ll端部帶螺紋1和防水圈槽2與激光切割槍體末端連接，所述的收 縮段L2-端與所述的穩(wěn)定段LI圓滑過渡連接，所述的收縮段L2另一端與所述的喉口 L3 圓滑過渡連接，所述的喉口 L3為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述的擴(kuò)張段L4采用錐形直線擴(kuò)張結(jié)構(gòu)，所 述的擴(kuò)張段L4末端為激光水下切割噴嘴的最末端。
[0017] 實(shí)施例2:
[0018] 根據(jù)實(shí)施例1所述的激光水下切割噴嘴，所述的收縮段L2為8. Omm?9. 0mm，所述 的喉口 L3的長度小于喉口 L3的直徑，所述的喉口段L3的直徑D2為3. Omm?3. 5mm，所述 的收縮段L2的半錐角為25°?30°，所述的擴(kuò)張段L4的半頂角為5°，所述的擴(kuò)張段L4 末端直徑D3為4. 2謹(jǐn)?4. 6謹(jǐn)。
[0019] 實(shí)施例3:
[0020] 根據(jù)實(shí)施例1所述的激光水下切割噴嘴，所述的喉口 L3部位的喉口直徑D2的計(jì) 算，可根據(jù)公式（1)進(jìn)行。

【權(quán)利要求】
1. 一種激光水下切割噴嘴，其組成包括：穩(wěn)定段LI、收縮段L2、喉口 L3和擴(kuò)張段L4組 成，其特征是：所述的穩(wěn)定段L1端部帶螺紋和防水圈槽與激光切割槍體末端連接，所述的 收縮段L2-端與所述的穩(wěn)定段L1圓滑過渡連接，所述的收縮段L2另一端與所述的喉口 L3 圓滑過渡連接，所述的喉口 L3為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述的擴(kuò)張段L4采用錐形直線擴(kuò)張結(jié)構(gòu)，所 述的擴(kuò)張段L4末端為激光水下切割噴嘴的最末端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光水下切割噴嘴，其特征是：所述的收縮段L2為8. Omm? 9. 0mm，所述的喉口 L3的長度小于喉口 L3的直徑，所述的喉口段L3的直徑D2為3. 0mm? 3.5mm，所述的收縮段L2的半錐角為25°?30°，所述的擴(kuò)張段L4的半頂角為5°，所述的 擴(kuò)張段L4末端直徑D3為4. 2mm?4. 6mm。
【文檔編號】B23K26/38GK204234971SQ201420729084
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】徐良, 王威, 王旭友, 雷振, 李長義, 付傲 申請人:機(jī)械科學(xué)研究院哈爾濱焊接研究所