本申请涉及激光加工，具体涉及一种水导激光耦合装置和基于水束激光的加工系统。
背景技术：
1、水导激光加工技术(water-jet guided laser，简称wjgl)是一种先进的材料去除工艺，它结合了高能激光束与高速水射流的优势。在该技术中，大功率脉冲激光通过光纤或特定光学系统耦合，并聚焦到一个扁平的水腔底部喷嘴处，从喷嘴喷出的精确控制的水射流引导并强化激光能量，共同作用于工件表面进行切割、打孔等精密加工。水射流的作用不仅在于将激光能量高效地传输至目标位置，还能够有效冷却加工区域，减少热影响区和避免材料过热，从而降低热变形和热应力。此外，由于水射流有助于清除熔融或汽化材料，使得切缝保持清洁和平直，提高了加工精度和质量，特别适用于对难加工材料进行微细结构加工，如复合材料、超硬金属以及半导体材料等。这一技术广泛应用于航空发动机部件(如气膜孔)、航空航天复合材料结构、半导体芯片划片、医疗植入物制造以及宝石切割等领域。
2、水导激光加工是近些年发展迅速的一种加工方法，相较普通激光加工具有多种优势，如加工表面光洁，材料损耗小，实现大孔径比的微小孔加工，克服普通激光加工在厚度增加时产生坡角等问题。水导激光加工中水与激光耦合是该系统的关键部分。
3、参考图1，101表示激光入口、102表示蓝宝石透光片、103表示红宝石孔片、104表示红宝石座、105表示高压入水口、106表示激光水束，国内外设备使用的耦合装置，喷头部分都采用红宝石穿孔，以便增加耐磨性、延长喷头使用寿命，然而目前水导激光耦合装置的喷头使用寿命仍然较短，通常使用时间几分钟，几十分钟后会因为水束变短、发散而无法加工。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种水导激光耦合装置和基于水束激光的加工系统，以解决目前水导激光耦合装置的喷头使用寿命较短的技术问题。
2、为解决上述技术问题，根据本申请实施例的一个部分，提供了一种水导激光耦合装置，包括：耦合腔主体、透光法兰、连接螺栓、上密封圈、透光体蓝宝石、喷射头、下法兰、下密封圈以及固定螺母，透光法兰具有与耦合腔主体的耦合腔适配的安装部，透光法兰的安装部安装在耦合腔主体的耦合腔内，耦合腔主体与透光法兰之间通过连接螺栓固定，上密封圈位于透光法兰的安装部的外表面与耦合腔主体的耦合腔的内表面之间，透光法兰的底部安装有透光体蓝宝石，耦合腔主体的底部安装有下法兰；耦合腔主体上形成有位置高于透光体蓝宝石的入水口，耦合腔主体与下法兰之间形成有与入水口连通的腔体；下法兰内形成有与喷射头适配的安装孔，喷射头安装在安装孔内，喷射头内形成有水束通道，水束通道与腔体连通，下密封圈位于喷射头的外表面与下法兰的安装孔的内表面之间；激光从透光法兰的激光入口射入，依次透过透光体蓝宝石和腔体内的水层，与水束通道内的水柱共同形成激光水束后从喷射头射出，对待加工件进行加工。
3、可选地，透光体蓝宝石的朝向腔体的一面呈凸字形。
4、可选地，耦合腔主体与下法兰之间采用焊接方式固定。
5、可选地，耦合腔主体与透光法兰之间采用多个上密封圈进行密封。
6、可选地，透光体蓝宝石采用粘接方式安装在透光法兰的底部。
7、可选地，入水口安装有柱状挡环。
8、可选地，喷射头采用一体化结构。
9、根据本申请实施例的另一个部分，还提供了一种基于水束激光的加工系统，包括上述水导激光耦合装置。
10、采用本申请的技术方案，水导激光耦合装置包括：耦合腔主体、透光法兰、连接螺栓、上密封圈、透光体蓝宝石、喷射头、下法兰、下密封圈以及喷射头的固定螺母，透光法兰具有与耦合腔主体的耦合腔适配的安装部，透光法兰的安装部安装在耦合腔主体的耦合腔内，耦合腔主体与透光法兰之间通过连接螺栓固定，上密封圈位于透光法兰的安装部的外表面与耦合腔主体的耦合腔的内表面之间，透光法兰的底部安装有透光体蓝宝石，耦合腔主体的底部安装有下法兰；耦合腔主体上形成有位置高于透光体蓝宝石的入水口，耦合腔主体与下法兰之间形成有与入水口连通的腔体；下法兰内形成有与喷射头适配的安装孔，喷射头安装在安装孔内，喷射头内形成有水束通道，水束通道与腔体连通，下密封圈位于喷射头的外表面与下法兰的安装孔的内表面之间；激光从透光法兰的激光入口射入，依次透过透光体蓝宝石和腔体内的水层，与水束通道内的水柱共同形成激光水束后从喷射头射出，对待加工件进行加工。采用本申请提出的技术方案，通过有效的结构设计，入水口位置置于装置顶部，即处于耦合腔内水位最高处，外接水路竖直方向上不打折弯，便于气体因比重轻而上行，通过入水管路返至蓄能器，从而起到排气疏气的作用，避免了激光水束中因携带气体而发生的瞬间散射对喷头造成损坏，可以解决目前水导激光耦合装置的喷头使用寿命较短的技术问题，并能提高辅助生产效率，降低生产成本。
1.一种水导激光耦合装置，其特征在于，包括耦合腔主体1、透光法兰2、连接螺栓3、上密封圈4、透光体蓝宝石5、喷射头6、下法兰7、下密封圈8以及喷射头6的固定螺母9，
2.根据权利要求1所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述透光体蓝宝石5的朝向腔体的一面呈凸字形。
3.根据权利要求1所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述耦合腔主体1与所述下法兰7之间采用焊接方式固定。
4.根据权利要求1所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述耦合腔主体1与所述透光法兰2之间采用多个所述上密封圈4进行密封。
5.根据权利要求1所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述透光体蓝宝石5采用粘接方式安装在所述透光法兰2的底部。
6.根据权利要求1所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述入水口安装有柱状挡环。
7.根据权利要求1所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述喷射头6采用一体化结构。
8.一种基于水束激光的加工系统，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的水导激光耦合装置。
