CN103831542A - 一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪 - Google Patents
一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪 Download PDFInfo
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Abstract
一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,它涉及一种激光电弧复合焊枪。本发明为解决现有的激光电弧复合焊枪存在应用范围窄,不能满足窄间隙焊接的需求的问题。第一夹持板和第二夹持板对称固装在激光焊接头的外壁上,第一水平导轨和第二水平导轨平行设置,第一滑块和第二滑块依次穿装在第一水平导轨和第二水平导轨的另一端上,第一滑块和第二滑块沿着第一水平导轨和第二水平导轨滑动和定位;支撑板套装在焊枪主体的上部,第一拖杆和第二拖杆的上部通过支撑板定位连接,第一拖杆和第二拖杆的上端安装在夹板上。本发明的激光电弧复合焊枪用于大厚板窄间隙的焊接。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光电弧复合焊枪,具体涉及一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪。
背景技术
随着重型工业的高速发展,大量的厚板焊接被应用于船舶、压力容器、水电、石油化工、重型机械和建筑等产业。随着这些重工业向大吨位的发展,对厚板结构焊接头的适应性,焊接效率的要求越来越高。
目前公知的一般焊接方法是:1、采用手工电弧焊,CO2气体保护焊和埋弧焊进行多层多道焊,由于焊接结构大,板材厚,其焊接性较差,而焊前预热十分困难,需要占用大量的工时;2、采用双面双弧焊接方法,如专利号为200410082758.0,这种方法虽然简化了焊接工序,但是存在焊缝坡口较大、焊缝的熔覆金属多的问题;而且电弧熔深较小,焊接速度慢,厚板焊接时需要多层多道焊,焊接工作量大,应力变形不易控制,焊接效率低;3、常规窄间隙焊接,如专利201110060594.1,但其焊接速度较低,打底焊能力较弱;4、现有的激光电弧复合焊枪,如专利201020637762.X,本实用新型公开的技术方案的焊枪角度不能任意调节,造成焊枪不能实现窄间隙深坡口的焊接。
综上,现有的激光电弧复合焊枪应用范围窄,不能满足窄间隙焊接的需求。
发明内容
本发明为解决现有的激光电弧复合焊枪存在应用范围窄,不能满足窄间隙焊接的需求的问题,进而提供一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
本发明的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪包括激光焊接头、焊枪和调整装置;
调整装置包括第一滑块、第二滑块、第一水平导轨、第二水平导轨、第一竖直导轨、第二竖直导轨、夹板、第一夹持板和第二夹持板,第一夹持板和第二夹持板均为“U”字形夹持板,第一夹持板和第二夹持板对称固装在激光焊接头的外壁上,第一夹持板和第二夹持板的腹板上分别对称设置有两个凸台,每个凸台上加工有一个通孔,第一水平导轨的一端依次穿装在第一夹持板和第二夹持板同侧的通孔上,第二水平导轨的一端依次穿装在第一夹持板和第二夹持板另一侧的通孔上,第一水平导轨和第二水平导轨平行设置,第一滑块和第二滑块依次穿装在第一水平导轨和第二水平导轨的另一端上,第一滑块和第二滑块沿着第一水平导轨和第二水平导轨滑动和定位,第一滑块上沿长度方向加工有第一条形通孔,第二滑块上沿长度方向加工有第二条形通孔,第一竖直导轨的上端安装在第一滑块的第一条形通孔上,第二竖直导轨的上端固装在第二滑块的第二条形通孔上,夹板穿装在第一竖直导轨和第二竖直导轨上,夹板沿第一竖直导轨和第二竖直导轨的长度方向滑动并定位,焊枪安装在夹板上,焊枪相对于夹板的角度可调;
焊枪包括第一拖杆、第二拖杆、焊枪主体、喷嘴、导电嘴、第一绝缘陶瓷环、第一送气管、第二送气管、第一倒勾接头、第二倒勾接头、第一快插接头、第二快插接头、第一导流管、第二导流管、进水管、出水管、送丝管和支撑板;
第一拖杆和第二拖杆沿焊枪主体的长度方向设置在焊枪主体的两侧,支撑板套装在焊枪主体的上部,第一拖杆和第二拖杆的上部通过支撑板定位连接,第一拖杆和第二拖杆的上端安装在夹板上;进水管通过第一快插接头与焊枪主体连通,出水管通过第二快插接头与焊枪主体连通,第一送气管通过通过第一倒勾接头与焊枪主体连通,第二送气管通过第二倒勾接头与焊枪主体连通,送丝管位于第一送气管和第二送气管之间,送丝管的下端通过第一绝缘陶瓷环与导电嘴连通,第一导流管和第二导流管对称设置在喷嘴的两侧,导电嘴、第一导流管和第二导流管均位于喷嘴处。
本发明的有益效果是:
本发明的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪将激光焊接头和焊枪有机的复合为一体,并且焊枪可调节自由度,与现有的激光电弧复合焊枪存在应用范围窄,不能满足窄间隙焊接的需求相比,在焊接时,通过三个轴向的移动以及入射角度的调节,可以方便快捷的实现激光头与电弧焊枪的相对位置调节,以适应更多的工作参数,焊枪能实现窄间隙深坡口的焊接,大大提高了应用范围,应用范围提高了30%以上;
本发明的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪可以适用最高80mm,最窄为11mm的坡口,工艺参数为激光功率5000W,电流200A,电压20V。
附图说明
图1是本发明的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪整体结构立体图,图2是本发明具体实施方式一中焊枪的整体结构立体图。
具体实施方式
具体实施方式一:如图1~2所示,本实施方式的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪包括激光焊接头、焊枪和调整装置;
调整装置包括第一滑块1、第二滑块5、第一水平导轨3、第二水平导轨6、第一竖直导轨7、第二竖直导轨8、夹板13、第一夹持板15和第二夹持板14,第一夹持板15和第二夹持板14均为“U”字形夹持板,第一夹持板15和第二夹持板14对称固装在激光焊接头的外壁上,第一夹持板15和第二夹持板14的腹板上分别对称设置有两个凸台,每个凸台上加工有一个通孔,第一水平导轨3的一端依次穿装在第一夹持板15和第二夹持板14同侧的通孔上,第二水平导轨6的一端依次穿装在第一夹持板15和第二夹持板14另一侧的通孔上,第一水平导轨3和第二水平导轨6平行设置,第一滑块1和第二滑块5依次穿装在第一水平导轨3和第二水平导轨6的另一端上,第一滑块1和第二滑块5沿着第一水平导轨3和第二水平导轨6滑动和定位,第一滑块1上沿长度方向加工有第一条形通孔1-1,第二滑块5上沿长度方向加工有第二条形通孔5-1,第一竖直导轨7的上端安装在第一滑块1的第一条形通孔1-1上,第二竖直导轨8的上端固装在第二滑块5的第二条形通孔5-1上,夹板13穿装在第一竖直导轨7和第二竖直导轨8上,夹板13沿第一竖直导轨7和第二竖直导轨8的长度方向滑动并定位,焊枪安装在夹板13上,焊枪相对于夹板13的角度可调;
焊枪包括第一拖杆19、第二拖杆35、焊枪主体23、喷嘴26、导电嘴27、第一绝缘陶瓷环28、第一送气管20、第二送气管36、第一倒勾接头21、第二倒勾接头31、第一快插接头30、第二快插接头33、第一导流管24、第二导流管29、进水管32、出水管37、送丝管34和支撑板38;
第一拖杆19和第二拖杆35沿焊枪主体23的长度方向设置在焊枪主体23的两侧,支撑板38套装在焊枪主体23的上部,第一拖杆19和第二拖杆35的上部通过支撑板38定位连接,第一拖杆19和第二拖杆35的上端安装在夹板13上;进水管32通过第一快插接头30与焊枪主体23连通,出水管37通过第二快插接头33与焊枪主体23连通,第一送气管20通过通过第一倒勾接头21与焊枪主体23连通,第二送气管36通过第二倒勾接头31与焊枪主体23连通,送丝管34位于第一送气管20和第二送气管36之间,送丝管34的下端通过第一绝缘陶瓷环28与导电嘴27连通,第一导流管24和第二导流管29对称设置在喷嘴26的两侧,导电嘴27、第一导流管24和第二导流管29均位于喷嘴26处。
具体实施方式二:如图1所示,本实施方式所述夹板13上加工有定心通孔12和滑移通槽11,第一拖杆19和第二拖杆35的上端各通过第一螺栓17安装在夹板13上,第一拖杆19的上端通过一个第一螺栓17安装在定心通孔12上,第二拖杆35的上端通过一个第一螺栓17安装在滑移通槽11上。如此设计,可以实现焊枪的入射角度在45~80°的范围内自由调节。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:如图1所示,本实施方式每个凸台上的通孔为开放式通孔,每个通孔通过一个第二螺栓16将第一水平导轨3或第二水平导轨6锁紧。如此设计,可以调节第一水平导轨3和第二水平导轨6的锁紧位置。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:如图1所示,本实施方式第一滑块1和第二滑块5通过四个第三螺栓2与第一水平导轨3或第二水平导轨6锁紧定位。如此设计,可以调节第一滑块1和第二滑块5的水平锁紧位置。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五:如图1所示,本实施方式的夹板13通过第四螺栓9和第五螺栓10与第一竖直导轨7和第二竖直导轨8定位锁紧。如此设计,可以调节夹板13竖直方向的锁紧位置。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六:如图2所示,本实施方式第一拖杆19和第二拖杆35的上部各通过一个第六螺栓18固定在支撑板38上。如此设计,可以将第一拖杆19和第二拖杆35固定在支撑板38上。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七:如图2所示,本实施方式的焊枪还包括第二绝缘陶瓷环39,第二绝缘陶瓷环39套装在送丝管34上,第二绝缘陶瓷环39安装在支撑板38上。如此设计,可以使送丝管34与支撑板38绝缘。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四或六相同。
工作过程:
焊接时,通过调节调整装置,实现了焊枪与激光头之间相对位置的调节,可以适应多种坡口的要求,尤其是对于较窄的宽度,可以深入窄间隙坡口中焊接,达到良好的焊接效果。
Claims (7)
1.一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,其特征在于:所述激光电弧复合焊枪包括激光焊接头、焊枪和调整装置;
调整装置包括第一滑块(1)、第二滑块(5)、第一水平导轨(3)、第二水平导轨(6)、第一竖直导轨(7)、第二竖直导轨(8)、夹板(13)、第一夹持板(15)和第二夹持板(14),第一夹持板(15)和第二夹持板(14)均为“U”字形夹持板,第一夹持板(15)和第二夹持板(14)对称固装在激光焊接头的外壁上,第一夹持板(15)和第二夹持板(14)的腹板上分别对称设置有两个凸台,每个凸台上加工有一个通孔,第一水平导轨(3)的一端依次穿装在第一夹持板(15)和第二夹持板(14)同侧的通孔上,第二水平导轨(6)的一端依次穿装在第一夹持板(15)和第二夹持板(14)另一侧的通孔上,第一水平导轨(3)和第二水平导轨(6)平行设置,第一滑块(1)和第二滑块(5)依次穿装在第一水平导轨(3)和第二水平导轨(6)的另一端上,第一滑块(1)和第二滑块(5)沿着第一水平导轨(3)和第二水平导轨(6)滑动和定位,第一滑块(1)上沿长度方向加工有第一条形通孔(1-1),第二滑块(5)上沿长度方向加工有第二条形通孔(5-1),第一竖直导轨(7)的上端安装在第一滑块(1)的第一条形通孔(1-1)上,第二竖直导轨(8)的上端固装在第二滑块(5)的第二条形通孔(5-1)上,夹板(13)穿装在第一竖直导轨(7)和第二竖直导轨(8)上,夹板(13)沿第一竖直导轨(7)和第二竖直导轨(8)的长度方向滑动并定位,焊枪安装在夹板(13)上,焊枪相对于夹板(13)的角度可调;
焊枪包括第一拖杆(19)、第二拖杆(35)、焊枪主体(23)、喷嘴(26)、导电嘴(27)、第一绝缘陶瓷环(28)、第一送气管(20)、第二送气管(36)、第一倒勾接头(21)、第二倒勾接头(31)、第一快插接头(30)、第二快插接头(33)、第一导流管(24)、第二导流管(29)、进水管(32)、出水管(37)、送丝管(34)和支撑板(38);
第一拖杆(19)和第二拖杆(35)沿焊枪主体(23)的长度方向设置在焊枪主体(23)的两侧,支撑板(38)套装在焊枪主体(23)的上部,第一拖杆(19)和第二拖杆(35)的上部通过支撑板(38)定位连接,第一拖杆(19)和第二拖杆(35)的上端安装在夹板(13)上;进水管(32)通过第一快插接头(30)与焊枪主体(23)连通,出水管(37)通过第二快插接头(33)与焊枪主体(23)连通,第一送气管(20)通过通过第一倒勾接头(21)与焊枪主体(23)连通,第二送气管(36)通过第二倒勾接头(31)与焊枪主体(23)连通,送丝管(34)位于第一送气管(20)和第二送气管(36)之间,送丝管(34)的下端通过第一绝缘陶瓷环(28)与导电嘴(27)连通,第一导流管(24)和第二导流管(29)对称设置在喷嘴(26)的两侧,导电嘴(27)、第一导流管(24)和第二导流管(29)均位于喷嘴(26)处。
2.根据权利要求1所述的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,其特征在于:所述夹板(13)上加工有定心通孔(12)和滑移通槽(11),第一拖杆(19)和第二拖杆(35)的上端各通过第一螺栓(17)安装在夹板(13)上,第一拖杆(19)的上端通过一个第一螺栓(17)安装在定心通孔(12)上,第二拖杆(35)的上端通过一个第一螺栓(17)安装在滑移通槽(11)上。
3.根据权利要求1或2所述的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,其特征在于:每个凸台上的通孔为开放式通孔,每个通孔通过一个第二螺栓(16)将第一水平导轨(3)或第二水平导轨(6)锁紧。
4.根据权利要求3所述的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,其特征在于:第一滑块(1)和第二滑块(5)通过四个第三螺栓(2)与第一水平导轨(3)或第二水平导轨(6)锁紧定位。
5.根据权利要求1、2或4所述的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,其特征在于:夹板(13)通过第四螺栓(9)和第五螺栓(10)与第一竖直导轨(7)和第二竖直导轨(8)定位锁紧。
6.根据权利要求5所述的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,其特征在于:第一拖杆(19)和第二拖杆(35)的上部各通过一个第六螺栓(18)固定在支撑板(38)上。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪,其特征在于:焊枪还包括第二绝缘陶瓷环(39),第二绝缘陶瓷环(39)套装在送丝管(34)上,第二绝缘陶瓷环(39)安装在支撑板(38)上。
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