CN107931872A - 一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法 - Google Patents

一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107931872A
CN107931872A CN201711250598.XA CN201711250598A CN107931872A CN 107931872 A CN107931872 A CN 107931872A CN 201711250598 A CN201711250598 A CN 201711250598A CN 107931872 A CN107931872 A CN 107931872A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cover
laser welding
end cover
underwater laser
drainage arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711250598.XA
Other languages
English (en)
Inventor
郭宁
邢霄
冯吉才
付云龙
徐昌盛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology Weihai
Original Assignee
Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology Weihai filed Critical Harbin Institute of Technology Weihai
Priority to CN201711250598.XA priority Critical patent/CN107931872A/zh
Publication of CN107931872A publication Critical patent/CN107931872A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/1224—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in vacuum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水下激光焊接用排水装置，包括上端盖、调距罩、排水罩和排水密封垫，其中上端盖上设置有增透玻璃、增透玻璃架、增透玻璃安装槽、密封环、排水气孔、气体缓冲槽、金属筛网。所述调距罩通过外螺纹与上端盖内螺纹连接，所述排水罩通过外螺纹与调距罩连接，所述排水密封垫通过卡箍与排水罩底部连接。本发明结构设置简单、操作方便、经济实用，能够在水下待焊工件表面形成一个稳定的局部干燥空间，有效解决水下激光焊接时受水环境因素影响的问题，实现水下激光焊接。

Description

一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及水下激光焊接领域，详细讲是一种结构简单、使用方便，能够获得稳定的水下局部干燥空间的水下激光焊接用排水装置及其使用方法。
背景技术
随着人类的活动范围向更深、更远的海洋领域发展，以及新材料的广泛使用，传统水下焊接方法受到越来越多的限制。因此大力发展水下焊接技术，使丰富的海洋资源为人类服务，具有重要的现实意义。
激光被称为“最快的刀”、“最准的尺”和“最亮的光”，具有方向性强、亮度高和单色性好等特点，广泛应用于激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和激光微加工领域。激光不仅能够焊接同种金属，还可以焊接异种金属，甚至可以焊接金属与非金属。随着激光技术的不断发展，其应用范围也越来越大，许多在过去认为不可能完成的任务，如今激光焊接都能够很好的完成。
与常规水下电弧焊接相比，水下激光焊接具有受水压影响小，焊接材料广泛，热输入量低、冷却速度快、热影响区小以及残余应力低等优点。同时，激光束还可以通过光导纤维长距离传输，便于设备简化、集中，是一种十分理想的水下焊接/修复手段。尽管如此，水下激光焊接技术目前仍处于研究阶段，还有许多问题需要深入细致的研究。比如，如何将激光束传输到待焊工件表面，如何获得干燥的局部水下空间，水与激光束的相互作用过程怎样，水进入焊缝区会对光束路径产生怎样的影响，以及水下环境对水下激光焊接冶金和性能的影响等等。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便，能够获得稳定的水下局部干燥空间、实现水下激光焊接的水下激光焊接用排水装置及其使用方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种水下激光焊接用排水装置，其特征在于包括上端盖、排水罩和排水密封垫，上端盖上端面中部设有上下贯通的焊接口，焊接口上密封安装有玻璃板，上端盖内侧壁上设有环形气体缓冲槽，上端盖上设有连通气体缓冲槽和上端盖外侧的进气管，进气管呈环形设置在气体缓冲槽内，气体缓冲槽内的进气管上呈圆形阵列有排水气孔，气体缓冲槽的槽口处设有减速筛网；上端盖盖设在所述排水罩上，所述的排水密封垫呈环状、密封安装在排水罩下端，排水密封垫上设有呈环形的柔性橡胶裙衬套。
本发明中所述的胶裙衬套呈喇叭状向下延伸出排水密封垫下端。
本发明中所述的上端盖上设有至少两根进气管，两根进气管对称的设置在上端盖上。进气更均匀，形成的压水气体层更稳定。
本发明中所述的上端盖的盖口上设有调距罩，调距罩经螺纹与排水罩连接。所述调距罩通过外螺纹与上端盖内螺纹连接，所述排水罩通过外螺纹与调距罩连接，构成了水下激光焊接用排水装置的伸缩结构；所述排水密封垫通过卡箍与排水罩下端部连接。
本发明中所述的玻璃板为增透玻璃板，增透玻璃板经增透玻璃架安装在上端盖的焊接口上，增透玻璃架与上端盖间设有密封环。所述增透玻璃架通过外螺纹安装在上端盖的焊接口处的内螺纹上。
本发明中所述减速筛网为金属筛网，金属筛网通过挡圈固定在气体缓冲槽槽口处的上端盖内壁上。
上述水下激光焊接用排水装置的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：将高压气流通过进气管进入上端盖内的气体缓冲槽内，待排水罩下端有气体流出时，将所述水下激光焊接用排水装置移动到待焊工件上方；
步骤二：所述水下激光焊接用排水装置在待焊工件所在面上，排水密封垫的胶裙衬套与待焊工件所在面贴靠接触；
步骤三：待排水罩内的水被进气管进入的气体挤压、由胶裙衬套与待焊工件接触面处排出，水下局部干燥空间形成以后，打开激光器，调整焊接参数，按照预先设计好的路线完成水下激光焊接；
步骤四：焊接完成后，关闭激光器，将水下激光焊接用排水装置取出。
优选地，在第一步前根据焊接工艺参数中对离焦量的要求，通过调距罩调整水下激光焊接用排水装置的高度。
本发明提供的水下激光焊接用排水装置及其使用方法，利用带等距离出气孔的环向进气方式在排水装置内部形成层流，在待焊工件上方获得稳定的局部干燥空间；通过调距罩与排水罩体之间的分体式设计及螺纹连接构成伸缩结构，通过螺纹的旋进旋出来改变本发明的高度从而达到调整离焦量的目的。本发明具有结构简单、使用方便，能够获得稳定的水下局部干燥空间、实现水下激光焊接的有益效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意示意图。
图2是本发明上端盖处进气管的环向进气示意图。
具体实施方式
如图所示的
如图1、图2所示的水下激光焊接用排水装置，包括上端盖1、圆筒状的排水罩9和排水密封垫5，上端盖1上端面中部设有上下贯通的焊接口16，焊接口16上密封安装有玻璃板14，所述的玻璃板14为增透玻璃板，从图1中可以看出，增透玻璃板经增透玻璃架15安装在上端盖的焊接口内部上侧，增透玻璃架15与上端盖间设有密封环13；增透玻璃架15通过外螺纹安装在上端盖的焊接口处的内螺纹上。上端盖1内侧壁上设有环形气体缓冲槽12，上端盖1上设有连通气体缓冲槽12和上端盖外侧的进气管31，进气管31一部分呈环形设置在气体缓冲槽内、与气体缓冲槽12的环形侧壁相贴合，进气管在气体缓冲槽12内的端部密封，气体缓冲槽12内的进气管近上端盖轴线一侧上呈圆形阵列（在上端盖周向上均布）有排水气孔32，呈环形设置的进气管上的等距离排水气孔32形成环向进气结构。气体缓冲槽12的槽口处设有减速筛网2；减速筛网为金属筛网，金属筛网通过挡圈固定在气体缓冲槽槽口处的上端盖内壁上。上端盖密封盖设在所述排水罩上，所述的排水密封垫5呈环状、通过卡箍8密封安装在排水罩9下端，排水密封垫5下端部外侧上设有呈环形的、具有单向阀功能的柔性橡胶裙衬套7，胶裙衬套7呈喇叭状向下延伸出排水密封垫下端。
本发明进一步改进，所述的上端盖上设有两根进气管31，两根进气管31对称的设置在上端盖上；进气更均匀，形成的压水气体层更稳定。
本发明进一步改进，所述的上端盖的盖口上设有呈圆筒状的调距罩4，调距罩4经螺纹与排水罩9密封连接。所述调距罩4通过外螺纹与上端盖内螺纹连接，所述排水罩通过外螺纹与调距罩连接，构成了水下激光焊接用排水装置的伸缩结构。
本发明中增透玻璃的设计，一方面可以保证激光束从所述上端盖中心进入所述水下激光焊接用排水装置内腔，实现水下激光焊接，；增透玻璃对上端盖1起到密封作用，保证高压气流进入水下激光焊接用排水装置以后沿排水罩向下运动，在平稳的层状高压气流、排水密封垫和橡胶裙套的共同作用下，将待焊工件6上侧待焊区域的水被挤压排干，形成一个稳定的局部干燥空间；通过气体缓冲槽的气流缓冲及金属筛网的减速作用后，高压气流呈层流状匀速进入水下激光焊接用排水装置。
上述水下激光焊接用排水装置的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：将高压气流通过进气管进入上端盖内的气体缓冲槽内，待排水罩下端有气体流出时，在焊接运动装置的带动下将所述水下激光焊接用排水装置移动到水下的待焊工件6上方；
步骤二：所述水下激光焊接用排水装置在待焊工件6所在面上，排水密封垫的胶裙衬套与待焊工件所在面贴靠接触；
步骤三：待排水罩内的水被进气管进入的气体挤压、由胶裙衬套与待焊工件接触面处排出，水下局部干燥空间形成以后，激光头置于增透玻璃板上侧，打开激光器，调整焊接参数，在焊接运动装置的带动下按照预先设计好的路线完成水下激光焊接；
步骤四：焊接完成后，关闭激光器，将水下激光焊接用排水装置取出。
优选地，在第一步前根据焊接工艺参数中对离焦量的要求，通过调距罩调整水下激光焊接用排水装置的高度。通过调距罩与排水罩经螺纹连接结构调整水下激光焊接用排水装置的高度，使排水装置正常工作时排水罩下端的排水密封垫和胶裙衬套贴紧在所述焊接工件6上方；高压气流通过排水气孔32由进气管31进入上端盖内的气体缓冲槽，本发明利用带等距离出气孔的环向进气方式在水下激光焊接用排水装置内部形成层流，进而利用所产生的层流在待焊工件表面形成稳定的局部干燥空间，有效解决水下激光焊接时受水环境因素影响的问题，实现水下激光焊接。为了解决激光焊接时离焦量变化的问题，伸缩结构通过分体式设计以及螺纹连接来实现，通过螺纹的旋进旋出，改变双层排水装置的高度从而达到调整离焦量的目的。
本发明提供的水下激光焊接用排水装置及其使用方法，利用带等距离出气孔的环向进气方式在排水装置内部形成层流，在待焊工件上方获得稳定的局部干燥空间；通过调距罩与排水罩体之间的分体式设计及螺纹连接构成伸缩结构，通过螺纹的旋进旋出来改变本发明的高度从而达到调整离焦量的目的。本发明具有结构简单、使用方便，能够获得稳定的水下局部干燥空间、实现水下激光焊接的有益效果。

Claims (8)

1.一种水下激光焊接用排水装置，其特征在于包括上端盖、排水罩和排水密封垫，上端盖上端面中部设有上下贯通的焊接口，焊接口上密封安装有玻璃板，上端盖内侧壁上设有环形气体缓冲槽，上端盖上设有连通气体缓冲槽和上端盖外侧的进气管，进气管呈环形设置在气体缓冲槽内，气体缓冲槽内的进气管上呈圆形阵列有排水气孔，气体缓冲槽的槽口处设有减速筛网；上端盖盖设在所述排水罩上，所述的排水密封垫呈环状、密封安装在排水罩下端，排水密封垫上设有呈环形的柔性橡胶裙衬套。
2.根据权利要求1所述水下激光焊接用排水装置，其特征在于所述的胶裙衬套呈喇叭状向下延伸出排水密封垫下端。
3.根据权利要求1或2所述水下激光焊接用排水装置，其特征在于所述的上端盖上设有至少两根进气管，两根进气管对称的设置在上端盖上。
4.根据权利要求3所述水下激光焊接用排水装置，其特征在于所述的上端盖的盖口上设有调距罩，调距罩经螺纹与排水罩连接。
5.根据权利要求4所述水下激光焊接用排水装置，其特征在于所述的玻璃板为增透玻璃板，增透玻璃板经增透玻璃架安装在上端盖的焊接口上，增透玻璃架与上端盖间设有密封环。
6.根据权利要求5所述水下激光焊接用排水装置，其特征在于所述减速筛网为金属筛网，金属筛网通过挡圈固定在气体缓冲槽槽口处的上端盖内壁上。
7.根据权利要求4所述水下激光焊接用排水装置的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：将高压气流通过进气管进入上端盖内的气体缓冲槽内，待排水罩下端有气体流出时，将所述水下激光焊接用排水装置移动到待焊工件上方；
步骤二：所述水下激光焊接用排水装置在待焊工件所在面上，排水密封垫的胶裙衬套与待焊工件所在面贴靠接触；
步骤三：待排水罩内的水被进气管进入的气体挤压、由胶裙衬套与待焊工件接触面处排出，水下局部干燥空间形成以后，打开激光器，调整焊接参数，按照预先设计好的路线完成水下激光焊接；
步骤四：焊接完成后，关闭激光器，将水下激光焊接用排水装置取出。
8.根据权利要求7所述水下激光焊接用排水装置的使用方法，其特征在于在第一步前根据焊接工艺参数中对离焦量的要求，通过调距罩调整水下激光焊接用排水装置的高度。
CN201711250598.XA 2017-12-01 2017-12-01 一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法 Pending CN107931872A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711250598.XA CN107931872A (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711250598.XA CN107931872A (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107931872A true CN107931872A (zh) 2018-04-20

Family

ID=61947284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711250598.XA Pending CN107931872A (zh) 2017-12-01 2017-12-01 一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107931872A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110202259A (zh) * 2019-04-23 2019-09-06 安徽科技学院 水下激光增材修复装置
CN111058033A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 东南大学 水下送粉和送丝结合的激光熔覆头及其加工方法
CN113070572A (zh) * 2021-04-06 2021-07-06 华中科技大学 一种水下焊接装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202571643U (zh) * 2012-04-13 2012-12-05 中国海洋石油总公司 水下半自动焊接用的可视化设备
CN103433606A (zh) * 2013-08-19 2013-12-11 天津大学 便携式水下局部干法自动焊专用微型排水罩
CN104722973A (zh) * 2015-02-03 2015-06-24 华南理工大学 一种水下焊接机器人局部干式排水装置及其排水方法
CN106624258A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 华南理工大学 双气流结构局部干法水下机器人焊接微型排水罩
JP2017159308A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 三菱重工業株式会社 レーザ切断装置及びレーザ切断方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202571643U (zh) * 2012-04-13 2012-12-05 中国海洋石油总公司 水下半自动焊接用的可视化设备
CN103433606A (zh) * 2013-08-19 2013-12-11 天津大学 便携式水下局部干法自动焊专用微型排水罩
CN104722973A (zh) * 2015-02-03 2015-06-24 华南理工大学 一种水下焊接机器人局部干式排水装置及其排水方法
JP2017159308A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 三菱重工業株式会社 レーザ切断装置及びレーザ切断方法
CN106624258A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 华南理工大学 双气流结构局部干法水下机器人焊接微型排水罩

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭宁等: "局部干法水下激光焊接排水装置设计", 《第二十次全国焊接学术会议论文集》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110202259A (zh) * 2019-04-23 2019-09-06 安徽科技学院 水下激光增材修复装置
CN111058033A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 东南大学 水下送粉和送丝结合的激光熔覆头及其加工方法
CN111058033B (zh) * 2019-12-30 2021-11-23 东南大学 水下送粉和送丝结合的激光熔覆头及其加工方法
CN113070572A (zh) * 2021-04-06 2021-07-06 华中科技大学 一种水下焊接装置及方法
CN113070572B (zh) * 2021-04-06 2022-03-29 华中科技大学 一种水下焊接装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107931872A (zh) 一种水下激光焊接用排水装置及其使用方法
CN107824962B (zh) 水下激光熔覆和水下激光-电弧复合焊接用双层排水装置
CN104722973B (zh) 一种水下焊接机器人局部干式排水装置及其排水方法
CN109382584A (zh) 一种电池盖板的激光焊接系统及方法
CN103658984A (zh) 激光焊接等离子体侧吸负压装置及激光焊接系统
CN109483055A (zh) 一种电芯连接片焊接机构及其焊接方法
CN107914085A (zh) 一种模拟浅水环境的水下激光焊接装置及其使用方法
CN208543058U (zh) 接管座焊接充氩工装
CN105195875A (zh) 锁孔效应tig深熔焊焊枪
CN206010120U (zh) 一种等离子切割头
CN204656945U (zh) 物料筛选机
CN219234248U (zh) 一种用于激光焊接的同轴环形多重气氛保护喷嘴
CN208978283U (zh) 一种增材制造设备的风刀
CN208628649U (zh) 用于电池盒封装的激光振镜扫描焊接保护气装置
CN115091067B (zh) 一种水下局部干法激光-超声复合焊接与熔覆焊炬
CN204486925U (zh) 设有隔震型安装座的可刻痕的铣机
CN214602542U (zh) 一种激光焊接环形气体保护罩
CN107104207A (zh) 二次电池及其顶盖
CN115213576A (zh) 一种超声辅助的水下激光电弧复合增材设备
CN214443842U (zh) 一种激光焊接装置
CN213367540U (zh) 用于电机降温的喷油装置
CN207223186U (zh) 一种激光加工的新型保护气装置
CN206200350U (zh) 焊接辅具
CN206285656U (zh) 一种间隙可调节的水帘发生装置
CN111098027B (zh) 一种脉冲激光焊接镜头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180420

RJ01 Rejection of invention patent application after publication