CN109570755B - 一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法 - Google Patents
一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109570755B CN109570755B CN201910005241.8A CN201910005241A CN109570755B CN 109570755 B CN109570755 B CN 109570755B CN 201910005241 A CN201910005241 A CN 201910005241A CN 109570755 B CN109570755 B CN 109570755B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser welding
- hole
- gas
- air
- plate
- 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.)
- Active
Links
Images
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
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
-
- 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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
-
- 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
- B23K26/703—Cooling arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明适用于激光焊接技术领域,公开了一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法。装置本体具有用于供激光穿过的内环孔,装置本体于内环孔内设置有用于朝斜上方吹气的第一吹气孔,内环孔的底部处设置有用于朝向于斜下方的第二吹气孔和朝下方的第三吹气孔,装置本体设置有连通于第一吹气孔的第一进气口和连通于第二吹气孔以及第三吹气孔的第二进气口;装置本体内设置有用于容纳冷却液的冷却腔。激光焊接设备包括上述激光焊接气体保护装置。本发明所提供的一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法,避免激光焊接气体保护装置因温度过高而损坏,利于延长设备的使用寿命及利于延长设备的维护周期,可靠性佳。
Description
技术领域
本发明属于激光焊接技术领域,尤其涉及一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法。
背景技术
气体保护是影响激光焊接质量的一个重要因素,激光焊接一般采用侧吹保护装置,最常用的为单管侧吹装置,但侧吹保护具有方向性,无法实现全面保护焊缝不被氧化的要求。当采用同轴吹气保护方式吹气时,保护气流与激光束同轴,吹气没有方向选择,可减少吹气方向对焊接姿态的约束,特别是在三维焊接情况下,同轴吹气方式更为灵活方便。
在激光焊接过程中,被加工件表面容易产生等离子体和烟尘,这些是影响焊接稳定性及焊缝成形的关键因素,若要获得良好的焊缝成形,则必须有效控制等离子体和烟尘对焊接过程的干扰。另外,熔池上方等离子体/金属蒸汽云在激光直接照射和熔池辐射作用下,其中心温度高达5000K以上,在熔池上表面空间形成了温度较高的梯度场,同时熔池飞溅物也携带有大量热能,这些最终导致吹气保护装置非常容易被高温损坏。
CN 105772942A在对待焊接工件的焊接过程中,能够排除空气防止空气卷入造成焊缝氧化,并对焊缝进行延时保护,但却未解决吹气保护装置易被高温损坏的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一,提供了一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法,其可避免激光焊接气体保护装置因温度过高而损坏,利于延长设备的使用寿命及利于延长设备的维护周期,可靠性佳。
本发明的技术方案是:一种激光焊接气体保护装置,包括装置本体,所述装置本体具有用于供激光穿过的内环孔,所述装置本体于所述内环孔内设置有用于朝斜上方吹气的第一吹气孔,所述内环孔的底部处设置有用于朝向于斜下方的第二吹气孔和朝下方的第三吹气孔,所述装置本体设置有连通于所述第一吹气孔的第一进气口和连通于所述第二吹气孔以及第三吹气孔的第二进气口;所述装置本体内设置有用于容纳冷却液的冷却腔,所述装置本体设置有与所述冷却腔连通的冷却液进口和冷却液出口。
可选地,所述第一吹气孔呈环形;或者,所述第一吹气孔设置有多个且沿所述装置本体的内环孔周向均布。
可选地,所述内环孔的底部设置有气罩,所述气罩具有呈上小下大扩口状的锥面,所述第二吹气孔设置于所述锥面,所述第三吹气孔设置于所述气罩的底面。
可选地,所述气罩为具有孔隙的铜滤片,所述铜滤片具有与所述内环孔同轴的锥形孔,所述锥形孔内壁的孔隙为第二吹气孔,所述铜滤片底面的孔隙为第三吹气孔。
可选地,所述冷却腔呈环状或呈螺旋状,所述冷却液进口和冷却液出口位于所述装置本体相对的两侧。
可选地,所述装置本体包括沿激光穿过方向设置的上腔板、冷却板、下腔板以及通气板,所述下腔板与所述通气板之间形成有第一环形出气通道,所述第一吹气孔连通于所述第一环形出气通道,所述第一进气口设置于所述下腔板外侧;
所述下腔板与所述气罩之间形成有第二环形出气通道,所述第二吹气孔连通于所述第二环形出气通道,所述第二进气口设置于所述下腔板外侧。
可选地,所述下腔板的一面设置有所述的第一环形出气通道,所述下腔板的另一面设置有所述的第二环形出气通道;所述通气板远离所述下腔板的一面设置有环形槽,所述环形槽的底部设置有用于连通所述第一环形出气通道和第一吹气孔的通气孔,所述环形槽靠近于所述通气板上内环孔的侧壁设置有第一导角斜面,所述冷却板上内环孔靠近于所述通气板的侧壁设置有第二导角斜面,所述第一导角斜面和所述第二导角斜面之间具有缝隙,所述缝隙为所述第一吹气孔。
可选地,所述气罩过盈配合于所述第二环形出气通道的内侧壁。
可选地,所述上腔板靠近于所述冷却板的一面设置有冷却液槽,且所述上腔板与所述冷却板之间设置有密封垫圈,所述冷却液进口和冷却液出口分别设置于所述冷却板的外侧。
可选地,所述装置本体还连接有连接支架,所述连接支架包括连接板、第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆,所述第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆平行设置且连接于所述连接板,所述连接支架设置有分别与所述第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆配合的第一连接孔位和第二连接孔位,所述第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆均螺纹连接有锁紧螺母;所述第一连接孔位和第二连接孔位中的一个为半圆开口状。
本发明还提供了一种激光焊接设备,包括激光焊接设备本体,还包括上述的一种激光焊接气体保护装置,所述一种激光焊接气体保护装置的装置本体连接于所述激光焊接设备本体,所述装置本体的第一进气口、第二进气口分别连接有供气管路,所述装置本体的冷却液进口和冷却液出口连接有冷却装置。
本发明还提供了一种激光焊接设备的应用方法,采用上述的一种激光焊接设备,包括以下步骤:
激光焊接设备的激光器发射的激光穿过于激光焊接气体保护装置的内环孔对工件进行焊接;
所述内环孔内的第一吹气孔向斜上方吹出用于激光通道排空的第一气流;
所述内环孔底部处的第二吹气孔向斜下方吹出第二气流,第二气流用于缓冲焊接时产生的等离子体和飞溅物向四周喷射并促使等离子体和飞溅物向上排出;
所述内环孔底部处的第三吹气孔向下方吹出第三气流,第三气流用于焊缝继续进行防氧化延时保护;
冷却液流经激光焊接气体保护装置的冷却腔。
本发明所提供的一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法,下腔板和通气板构成第一环形出气通道,连通于第一环形出气通道的第一吹气孔所产生的向上气流用于激光通道排空;所述内环孔底部处的第二吹气孔向斜下方吹出第二气流,第二气流用于缓冲焊接时产生的等离子体和飞溅物向四周喷射并促使等离子体和飞溅物向上排出;所述内环孔底部处的第三吹气孔向下方吹出第三气流,第三气流用于焊缝继续进行防氧化延时保护;上腔板、密封垫和冷却板组成的冷却腔(环形冷却水仓)可保证气体保护装置不易被高温损坏;整个保护装置的结构简单、便于调节,并能起到可靠的保护效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置的应用安装示意图;
图2为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置的爆炸图;
图3为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置的剖视图;
图4为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置中通气板的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置中下腔板一个方向的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置中下腔板另一个方向的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置中连接板的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置应用安装示意图的局部放大图;
图9为本发明实施例提供的激光焊接气体保护装置应用时的剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是直接设置、连接,也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。
另外,本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语,其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式,为了避免不必要的重复,本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。
如图1至图9所示,本发明实施例提供的一种激光焊接气体保护装置,包括装置本体,所述装置本体具有用于供激光穿过的内环孔,所述装置本体于所述内环孔内设置有用于朝斜上方吹气的第一吹气孔1091,所述内环孔的底部处设置有用于朝向于斜下方的第二吹气孔1092和朝下方的第三吹气孔1093,所述装置本体设置有连通于所述第一吹气孔1091的第一进气口1021和连通于所述第二吹气孔1092、第三吹气孔1093的第二进气口1022,具体应用中,可向所述激光焊接气体保护装置中的第一进气口1021通入流量保护气,流量保护气从第一吹气孔1091斜向上流出并形成用于激光通道排空的第一气流;且向所述激光焊接气体保护装置中的第二进气口1022通入压力保护气,压力保护气从第二吹气孔1092斜向下流出形成第二气流,第二气流用于缓冲焊接时产生的等离子体和飞溅物向四周喷射并促使等离子体和飞溅物向上排出,所述内环孔底部处的第三吹气孔1093向下方吹出第三气流,第三气流用于对离开熔池但仍处于高温状态的凝固焊缝继续进行防氧化延时保护。所述装置本体内设置有用于容纳冷却液的冷却腔,所述装置本体设置有与所述冷却腔连通的冷却液进口1041和冷却液出口1042,冷却液可为水或油等介质,通过采用水冷(或油冷)的方式,可以有效地保证装置本体在合适的温度范围内工作,避免激光焊接气体保护装置因温度过高而损坏,利于延长设备的使用寿命及利于延长设备的维护周期,可靠性佳。
具体地,所述第一吹气孔1091可呈环形,气流流出效果佳。
或者,所述第一吹气孔1091设置有多个且沿所述装置本体的内环孔周向均布。当然,第一吹气孔1091也可以采用其它合适的形状及排布形式。
具体地,所述内环孔的底部可设置有气罩101,所述气罩101具有呈上小下大扩口状的锥面,所述第二吹气孔1092设置于所述锥面,所述第三吹气孔1093设置于所述气罩的底面。
本实施例中,所述气罩101为具有孔隙的铜滤片,所述铜滤片具有与所述内环孔同轴的锥形孔,所述锥形孔内壁(即上述锥面)的孔隙为第二吹气孔1092,所述铜滤片底面的孔隙为第三吹气孔1093。
具体地,所述冷却腔可呈环状或呈螺旋状,所述冷却液进口1041和冷却液出口1042位于所述装置本体相对的两侧,冷却液进口1041和冷却液出口1042可分别连接冷却腔的两端,冷却液可以充分流经冷却腔,冷却路径长,冷却效果更佳。
具体地,所述装置本体包括沿激光穿过方向设置的上腔板104、冷却板103、下腔板102、通气板109以及气罩101,本实施例中,激光方向为自上向下穿过装置本体的内环孔,故上腔板104、冷却板103、下腔板102、通气板109以及气罩101从上向下设置,上腔板104、冷却板103、下腔板102、通气板109以及气罩101均具有同轴设置的内环孔。所述下腔板102与所述通气板109之间形成有第一环形出气通道1023,第一环形出气通道环绕于上述内环孔设置。所述第一吹气孔1091位于内环孔侧面呈环形缝隙状并连通于所述第一环形出气通道1023,所述第一进气口1021设置于所述下腔板102外侧,以便于连接第一气管。
具体地,所述下腔板102与所述气罩(铜滤片)101之间形成有第二环形出气通道1024,所述第二吹气孔1092连通于所述第二环形出气通道1024,第三吹气孔1093也连通于所述第二环形出气通道1024,所述第二进气口1022设置于所述下腔板102外侧。气罩(铜滤片)101的内壁为形成第二环形出气通道1024的一部分。铜滤片一般采用烧结成型,其具有疏松的孔隙,吹出效果佳。本实施例中,铜滤片包括上小下大的锥形壁和一体成型于所述锥形壁底部的圆环,锥形壁的整个内壁均为第二吹气孔1092的孔隙,圆环的整个底面均为第三吹气孔1093的孔隙。本实施例中,所述气罩101为具有孔隙的铜滤片,所述第二吹气孔1092、第三吹气孔1093均为所述铜滤片的孔隙。图3和图9中箭头所示即为各气流方向及冷却液的流动方向,一方面保证了保护装置与被加工件表面等离子体和熔池飞溅物的距离,另一方面可对离开熔池但仍处于高温状态的凝固焊缝继续进行防氧化延时保护。具体应用中,所述气罩101过盈配合于所述第二环形出气通道1024的内侧壁,无需设置螺丝等结构、装配方便。
本实施例中,所述下腔板102的一面设置有所述的第一环形出气通道1023,所述下腔板102的另一面设置有所述的第二环形出气通道1024;所述通气板109远离所述下腔板102的一面设置有环形槽,所述环形槽的底部设置有多个通气孔1094,通气孔1094连通所述第一环形出气通道1023和第一吹气孔1091。所述环形槽靠近于所述通气板109上内环孔的侧壁设置有第一导角斜面1095,所述冷却板103上内环孔靠近于所述通气板109的侧壁设置有第二导角斜面,所述第一导角斜面1095和所述第二导角斜面之间具有缝隙,所述缝隙为所述第一吹气孔1091,加工、装配方便。
具体地,所述上腔板104靠近于所述冷却板103的一面设置有冷却液槽,冷却液槽环绕于内环孔设置,且所述上腔板104与所述冷却板103之间设置有密封垫圈,密封可靠性佳,具体地,冷却板103的上表面设有密封垫槽,密封垫圈可设置于密封垫槽处。所述冷却液进口1041和冷却液出口1042分别设置于所述冷却板103的外侧。冷却装置连接于冷却液进口1041和冷却液出口1042,使冷却液不断循环以对装置本体进行冷却,冷却装置可包括冷却泵、连接于冷却泵与冷却液进口1041的进水管、连接于冷却泵与冷却液出口1042的出水管,冷却装置还可以包括连接于进水管或/和出水管的中冷器等。具体应用中,还可以选择在装置本体或装置本体的一侧设置有温度传感器,温度传感器可通过温控器连接于冷却泵,可实现自动启动冷却泵、冷却泵自动调速等功能。当然,也可以不设置温度传感器等。冷却装置也可为其它结构形式。
具体地,所述装置本体还连接有连接支架100,所述连接支架100包括固定板200、连接板105、第一螺纹连接杆107和第二螺纹连接杆106,所述第一螺纹连接杆107和第二螺纹连接杆106平行设置且连接于所述连接板105,所述连接支架100设置有分别与所述第一螺纹连接杆107和第二螺纹连接杆106配合的第一连接孔位1051和第二连接孔位1052,所述第一螺纹连接杆107和第二螺纹连接杆106均螺纹连接有锁紧螺母;所述第一连接孔位1051和第二连接孔位1052中的一个为半圆开口状。本实施例中,第二连接孔位1052为半圆孔位,第一连接孔位1051为用于供第一螺纹连接杆107穿过的圆形孔位。具体应用中,可以使用螺钉将连接板105和已经安装好的装置本体固定,第一螺纹连接杆107与连接板105中的第一连接孔位1051(螺纹孔)相连,并使用第一锁紧螺母1071固定,第二螺纹连接杆106与连接板105中的第二连接孔位1052(半槽)相连,使用第二锁紧螺母1061固定,使用螺母将第一螺纹连接杆107和第二螺纹连接杆106分别固定于固定板200,使用螺钉将固定板200与激光焊接设备的焊接头400相连。
本实施例中,所述上腔板104、密封垫圈108、冷却板103、通气板109以及下腔板102通过螺钉依次同轴固定安装,所述气罩101与下腔板102的第二环形气槽内壁为过盈配合。通过相应气管向所述激光焊接气体保护装置中的第一进气口1021通入流量保护气,流量保护气从第一吹气孔1091向上流出并用于激光通道排空;通过相应气管向所述激光焊接气体保护装置中的第二进气口1022通入压力保护气,压力保护气从第二吹气孔1092向下流出并用于用于熔池保护及高温焊缝延时保护。通过冷却装置向所述激光焊接气体保护装置中冷却液进口1041通入冷却液并将冷却液从冷却液出口1042排出,冷却效果佳。
本发明实施例还提供了一种激光焊接设备,包括激光焊接设备本体,还包括如上述的一种激光焊接气体保护装置,所述一种激光焊接气体保护装置的装置本体连接于所述激光焊接设备本体。激光焊接设备本体具有激光焊接头400,激光焊接头400与机器人之间有连接架300,连接架300可连接于激光焊接设备本体的机械手臂上。所述装置本体的第一进气口1021、第二进气口1022分别连接有供气管路,所述装置本体的冷却液进口1041和冷却液出口1042连接有冷却装置。
具体使用时,可将激光焊接气体保护装置通过连接支架100固定于激光焊接设备本体中焊接头400的下方,调整激光焊接气体保护装置与工件焊接表面的距离,并将激光焊接气体保护装置中内环孔与激光焊接设备本体发出的激光束600调整至同轴,将激光焊接气体保护装置的装置本体绕第一螺纹连接杆107平转至激光头400的一侧,通过线光装置500调整激光束600的焦点至设定位置,再将所述装置本体绕所述第一螺纹连接杆107平转至所述激光头下方。
具体应用中,可向所述激光焊接气体保护装置中的第一进气口1021通入流量保护气,流量保护气从第一吹气孔1091斜向上流出并形成用于激光通道排空的第一气流;且向所述激光焊接气体保护装置中的第二进气口1022通入压力保护气,压力保护气从第二吹气孔1092斜向下流出形成第二气流,第二气流用于缓冲焊接时产生的等离子体和飞溅物向四周喷射并促使等离子体和飞溅物向上排出,所述内环孔底部处的第三吹气孔1093向下方吹出第三气流,第三气流用于对离开熔池但仍处于高温状态的凝固焊缝继续进行防氧化延时保护。
本发明实施例还提供了一种激光焊接设备的应用方法(焊接方法),采用上述的一种激光焊接设备,包括以下步骤:激光焊接设备本体的激光器发射的激光穿过于激光焊接气体保护装置的内环孔对工件进行焊接;所述内环孔内的第一吹气孔1091向斜上方吹出用于激光通道排空的第一气流;所述内环孔底部处的第二吹气孔1092向斜下方吹出第二气流,第二气流用于缓冲焊接时产生的等离子体和飞溅物向四周喷射并促使等离子体和飞溅物向上排出;所述内环孔底部处的第三吹气孔1093向下方吹出第三气流,第三气流用于焊缝继续进行防氧化延时保护;冷却液流经激光焊接气体保护装置的冷却腔。
如图9所示为焊接时的示意图,对焊接试板110进行激光焊接形成焊接溶池1101。焊接过程中,焊接溶池1101会产生向四周发散的等离子体和飞溅物,将环形铜滤片气罩内壁出气面1011设计成锥形,所述锥形出气面(锥形壁)所产生的第二气流可以缓冲等离子体和飞溅物向四周的喷射,还可以促进等离子体和飞溅物向上快速排出,底部的第三气流可对离开熔池但仍处于高温状态的凝固焊缝继续进行防氧化延时保护,利于提高焊接效果。
本发明实施例还提供了一种激光焊接方法,使用上述的激光焊接设备,包括以下步骤:步骤S1:装置本体通过连接支架100固定在焊接头的下方,连接支架100包括连接板105、第一螺纹连接杆107、第二螺纹连接杆106和固定板200;连接板105固定连接于上腔板104的上端。
步骤S2:通过上下旋转第一螺纹连接杆107、第二螺纹连接杆106来控制装置本体和焊接头400的预设距离,并调整装置本体使其与激光束600同轴;
步骤S3;向装置本体的第一进气口1021通入流量保护气,第二进气口1022通入压力保护气,向进水口通入循环冷却水;
步骤S4:焊接前调节激光焦点,拧松第二螺纹连接杆106下端的锁紧螺母1061,将装置本体绕第一螺纹连接杆107旋转至一侧。通过线光调节好激光焦点后,将保护装置旋回,第二连接孔位1052卡扣第二螺纹连接杆106并通过锁紧螺母1061固定;
步骤S5:开启激光进行焊接,观察焊接过程中的稳定性及焊接完成后焊缝的保护效果,根据得到的稳定性及焊缝保护效果,返回步骤S2,重新调整后再次进行焊接。即在焊接过程,观察焊接飞溅及熔池是否稳定,焊后焊缝的保护效果是否良好,焊缝表面成型是否均匀等。根据焊接过程的稳定性及焊缝的保护效果,重新调节各进气口气体流量及装置本体的位置再次进行焊接,直至得到良好的焊缝保护效果。即根据观察到的焊接过程稳定性及焊缝成型及保护效果,返回步骤S2,重新调节各进气口的流量以及装置本体与工件之间的位置关系,需重复进行多次,直至得到良好的焊接效果。
具体应用中,所述装置本体(下端)与待焊接工件表面之间的距离可为10~15mm。
具体应用中,所述第一进气口1021和第二进气口1022通入的气体为氩气,第一进气口1021的气体流量大小设置为20L/min~30L/min;第二进气口1022的气体压力大小设置为0.4MPa~0.6MPa。
本发明实施例所提供的一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法,下腔板102和通气板109构成第一环形出气通道1023,所产生的向上气流用于激光通道排空;下腔板102和气罩101构成第二环形出气通道1024,第一吹气孔所产生的向上气流用于激光通道排空;所述内环孔底部处的第二吹气孔向斜下方吹出第二气流,第二气流用于缓冲焊接时产生的等离子体和飞溅物向四周喷射并促使等离子体和飞溅物向上排出;所述内环孔底部处的第三吹气孔向下方吹出第三气流,第三气流用于焊缝继续进行防氧化延时保护;上腔板104、密封垫和冷却板103组成的冷却腔(环形冷却水仓)可保证气体保护装置不易被高温损坏;整个保护装置的结构简单、便于调节,并能起到可靠的保护效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,包括装置本体,所述装置本体具有用于供激光穿过的内环孔和沿激光穿过方向设置的冷却板、通气板、下腔板以及气罩,所述装置本体于所述内环孔内设置有用于朝斜上方吹气的第一吹气孔,所述内环孔的底部处设置有用于朝向于斜下方的第二吹气孔和朝下方的第三吹气孔,所述通气板远离所述下腔板的一面设置有环形槽,所述环形槽靠近于所述通气板上内环孔的侧壁设置有第一导角斜面,所述冷却板上内环孔靠近于所述通气板的侧壁设置有第二导角斜面,所述第一导角斜面和所述第二导角斜面之间具有缝隙,所述缝隙为所述第一吹气孔;所述内环孔的底部设置有所述气罩,所述气罩具有呈上小下大扩口状的锥面,所述第二吹气孔设置于所述锥面,所述第三吹气孔设置于所述气罩的底面;所述装置本体设置有连通于所述第一吹气孔的第一进气口和连通于所述第二吹气孔以及第三吹气孔的第二进气口,所述第一进气口和所述第二进气口均设置于所述下腔板外侧;所述装置本体内设置有用于容纳冷却液的冷却腔,所述装置本体设置有与所述冷却腔连通的冷却液进口和冷却液出口。
2.如权利要求1所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述第一吹气孔呈环形;或者,所述第一吹气孔设置有多个且沿所述装置本体的内环孔周向均布。
3.如权利要求1所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述气罩为具有孔隙的铜滤片,所述铜滤片具有与所述内环孔同轴的锥形孔,所述锥形孔内壁的孔隙为第二吹气孔,所述铜滤片底面的孔隙为第三吹气孔。
4.如权利要求1至3中任一项所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述冷却腔呈环状或呈螺旋状,所述冷却液进口和冷却液出口位于所述装置本体相对的两侧。
5.如权利要求1所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述装置本体还包括沿激光穿过方向设置的上腔板,所述下腔板与所述通气板之间形成有第一环形出气通道,所述第一吹气孔连通于所述第一环形出气通道;
所述下腔板与所述气罩之间形成有第二环形出气通道,所述第二吹气孔连通于所述第二环形出气通道。
6.如权利要求5所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述下腔板的一面设置有所述的第一环形出气通道,所述下腔板的另一面设置有所述的第二环形出气通道;所述环形槽的底部设置有用于连通所述第一环形出气通道和第一吹气孔的通气孔。
7.如权利要求6所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述气罩过盈配合于所述第二环形出气通道的内侧壁。
8.如权利要求5所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述上腔板靠近于所述冷却板的一面设置有冷却液槽,且所述上腔板与所述冷却板之间设置有密封垫圈,所述冷却液进口和冷却液出口分别设置于所述冷却板的外侧。
9.如权利要求1至3中任一项所述的一种激光焊接气体保护装置,其特征在于,所述装置本体还连接有连接支架,所述连接支架包括连接板、第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆,所述第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆平行设置且连接于所述连接板,所述连接支架设置有分别与所述第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆配合的第一连接孔位和第二连接孔位,所述第一螺纹连接杆和第二螺纹连接杆均螺纹连接有锁紧螺母;所述第一连接孔位和第二连接孔位中的一个为半圆开口状。
10.一种激光焊接设备,包括激光焊接设备本体,其特征在于,还包括如权利要求1至9中任一项所述的一种激光焊接气体保护装置,所述一种激光焊接气体保护装置的装置本体连接于所述激光焊接设备本体,所述装置本体的第一进气口、第二进气口分别连接有供气管路,所述装置本体的冷却液进口和冷却液出口连接有冷却装置。
11.一种激光焊接设备的应用方法,其特征在于,采用如权利要求10所述的一种激光焊接设备,包括以下步骤:
激光焊接设备的激光器发射的激光穿过于激光焊接气体保护装置的内环孔对工件进行焊接;
所述内环孔内的第一吹气孔向斜上方吹出用于激光通道排空的第一气流;
所述内环孔底部处的第二吹气孔向斜下方吹出第二气流,第二气流用于缓冲焊接时产生的等离子体和飞溅物向四周喷射并促使等离子体和飞溅物向上排出;
所述内环孔底部处的第三吹气孔向下方吹出第三气流,第三气流用于焊缝继续进行防氧化延时保护;
冷却液流经激光焊接气体保护装置的冷却腔。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910005241.8A CN109570755B (zh) | 2019-01-03 | 2019-01-03 | 一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910005241.8A CN109570755B (zh) | 2019-01-03 | 2019-01-03 | 一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109570755A CN109570755A (zh) | 2019-04-05 |
CN109570755B true CN109570755B (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=65915881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910005241.8A Active CN109570755B (zh) | 2019-01-03 | 2019-01-03 | 一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109570755B (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112008242B (zh) * | 2019-05-31 | 2022-06-03 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光焊接辅助结构、激光焊接装置和激光焊接方法 |
TR201910418A2 (tr) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | Eurobotik Otomasyon Ve Goeruentue Isleme Teknolojileri San Ve Tic Ltd Sti | Metal dışı malzemelerin lazer ile kesiminde kullanılan soğutma donanımı. |
CN110369866B (zh) * | 2019-08-09 | 2021-06-18 | 湖南城市学院 | 一种激光焊接用气体保护装置 |
CN110421254A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-08 | 深圳市大德激光技术有限公司 | 一种用于激光焊接时的氮气保护及除尘装置 |
CN110614434A (zh) * | 2019-11-06 | 2019-12-27 | 丹阳市珠峰光电科技有限公司 | 一种高功率激光加工头的双路气体保护装置 |
CN111230343B (zh) * | 2020-03-24 | 2021-12-24 | 株洲特装智能装备有限公司 | 一种激光切割用冷却水喷雾构件、喷雾装置以及激光切割机 |
CN113732502B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-04-28 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光焊接保护装置、激光焊接装置及激光焊接方法 |
CN111922519A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-11-13 | 西安建筑科技大学 | 一种激光焊接装置 |
CN111992881B (zh) * | 2020-08-11 | 2023-01-17 | 华工法利莱切焊系统工程有限公司 | 激光焊接用同轴吹气保护装置、激光焊接设备及激光焊接方法 |
CN112207433A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-01-12 | 华工法利莱切焊系统工程有限公司 | 一种用于连续激光焊接的气体保护装置及方法 |
CN113399792B (zh) * | 2021-07-08 | 2022-09-09 | 安徽工布智造工业科技有限公司 | 一种焊接用高精度激光识别装置及方法 |
CN114535783B (zh) * | 2022-04-12 | 2023-11-03 | 国家高速列车青岛技术创新中心 | 一种激光镜头保护装置 |
CN117835514A (zh) * | 2022-08-31 | 2024-04-05 | 新倍司特系统科技(苏州)有限公司 | 等离子体发生器及其操作方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56151191A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-24 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for working by laser beam |
JP2865543B2 (ja) * | 1993-12-08 | 1999-03-08 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ加工ヘッド |
JP2983148B2 (ja) * | 1994-12-02 | 1999-11-29 | 日本軽金属株式会社 | レーザ加工装置 |
DE602004003909T2 (de) * | 2003-02-20 | 2007-05-16 | Yazaki Corp. | Kombiniertes schaltmodul |
CN201900382U (zh) * | 2010-11-09 | 2011-07-20 | 广州有色金属研究院 | 一种用于激光加工的气体保护装置 |
-
2019
- 2019-01-03 CN CN201910005241.8A patent/CN109570755B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109570755A (zh) | 2019-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109570755B (zh) | 一种激光焊接气体保护装置、激光焊接设备及应用方法 | |
CN112975122B (zh) | 焊接气保护装置、激光填丝焊接系统及焊接方法 | |
CN105598562B (zh) | 用于基于焊接工艺的钛及钛合金增材制造的保护装置及方法 | |
CN204825050U (zh) | 一种内孔用激光熔覆头 | |
CN108672934A (zh) | 一种钛合金导管激光焊接的气体保护装置和保护方法 | |
CN210306247U (zh) | 一种激光电弧复合焊保护气罩 | |
CN112207433A (zh) | 一种用于连续激光焊接的气体保护装置及方法 | |
CN112570886A (zh) | 一种激光焊接气刀保护装置及其使用方法 | |
CN112553620B (zh) | 一种激光熔覆同轴送粉枪用气体保护罩装置 | |
CN103692069A (zh) | 双水冷超小口径管内壁tig堆焊焊枪及堆焊方法 | |
CN107052576B (zh) | 流道腔体无飞溅高功率激光熔透焊的方法 | |
CN113021880A (zh) | 同轴送粉的激光覆熔头用集尘装置 | |
CN115945780B (zh) | 一种激光焊接复合保护气装置 | |
KR20090070579A (ko) | 티그 용접용 토치 | |
CN107824593B (zh) | 一种激光熔覆烟尘收集装置 | |
CN113732502B (zh) | 一种激光焊接保护装置、激光焊接装置及激光焊接方法 | |
KR102389880B1 (ko) | 흄(Fume) 집진 효율이 향상된 차세대 친환경 용접기 | |
CN214458330U (zh) | 同轴送粉的激光熔覆头用集尘装置 | |
CN112207434A (zh) | 一种激光焊接保护气装置 | |
CN212885650U (zh) | 一种用于气体保护增材的在线冷却毛刷 | |
CN106825869A (zh) | 氩弧焊枪及具有该氩弧焊枪的装置 | |
CN210789664U (zh) | 一种激光焊接空气保护系统 | |
TW201132437A (en) | Underwater marking with a plasma arc torch | |
CN214322179U (zh) | 一种激光焊接保护气装置 | |
CN103212803A (zh) | 含前置喷淋导水结构的激光切割机 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210915 Address after: 518000 No. 9988 Shennan Road, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: HAN'S LASER TECHNOLOGY INDUSTRY GROUP Co.,Ltd. Patentee after: Tianjin Han's Intelligent Equipment Co.,Ltd. Address before: 518000 No. 9988 Shennan Road, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: HAN'S LASER TECHNOLOGY INDUSTRY GROUP Co.,Ltd. Patentee before: HAN'S LASER SMART EQUIPMENT GROUP Co.,Ltd. |