CN109794683B - 一种长焊缝高精度激光焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光焊接工艺技术领域，具体的说是一种长焊缝高精度激光焊接工艺，该工艺包括如下步骤：将焊料放入激光焊接设备中的焊料存放室中，将激光焊接设备放置在两个焊接件上，焊接件中的激光发生器对准两个焊接件的间隙；随着激光焊接设备的移动，滚轮转动带动绞龙将焊料推进两个焊接件之间形成的间隙中；激光发生器发出激光作用在焊料上，焊料熔化后形成焊缝，一号箱体罩在焊缝上，并沿焊缝缓慢移动；激光焊接设备上的弹性金属板对形成的焊缝废渣进行铲除；本发明通过一号箱体罩住焊缝，对形成焊缝进行保温，从而提高焊缝的质量，从而提高焊接的效果。
Description
技术领域
本发明属于激光焊接工艺技术领域，具体的说是一种长焊缝高精度激光焊接工艺。
背景技术
激光焊接作为现代科技与传统技术的结合体，其相对于传统焊接技术而言，其独特之处可以极大的提升焊接的效率和精度。激光焊接技术属于熔融焊接，是以激光束为能源，使其冲击在焊件接头上以达到焊接目的的技术。
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
在焊接的过程中，焊缝的保温效果直接影响到焊接件的焊接效果，而现有的焊接工艺中，对于焊缝的保温效果较差，以及焊接前填料的均匀程度较差使得焊接处的焊缝质量较差。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，本发明主要用于解决现有激光焊接工艺焊接出的焊缝质量较差的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，该工艺包括如下步骤：
S1：将焊料放入激光焊接设备中的焊料存放室中，将焊料存放室放置在两个焊接件1上，焊接件1上方的激光发生器3对准两个焊接件1的间隙；通过使用该激光焊接设备，有效提高了焊接件焊接的质量，提高焊接的牢固程度，提高焊接的效果；
S2：随着S1中的激光焊接设备的移动，滚轮转动带动绞龙将焊料推进两个焊接件1之间形成的间隙中；通过滚轮的转动驱动绞龙将料推向两个焊接件1之间的间隙，并且通过滚轮的移动的速度可自动控制填料的速率，当滚轮转动较慢，激光焊接设备移动较慢时，填充的焊料量较少，当滚轮转动较快，激光焊接设备移动较快时，填充的焊料量较多，从而保证了填料的均匀程度，进而提高焊缝的质量，提高焊接的质量；
S3：S1中的激光发生器3发出激光作用在S2中焊料上，焊料熔化后形成焊缝，一号箱体罩在焊缝上，并沿焊缝缓慢移动；通过一号箱体罩住焊缝，对形成焊缝进行保温，从而提高焊缝的质量，从而提高焊接的效果；
S4：S1中激光焊接设备上的弹性金属板对S3中形成的焊缝废渣进行铲除；通过对焊缝上的凸点进行刮除，保证焊缝的平整度，从而进一步提高焊缝的质量，进而提高焊接的质量；
其中,S1中采用的激光焊接设备，包括焊接件、一号箱体和激光发生器3；所述焊接件设有两个，两个焊接件水平放置，两个焊接件的焊接面上设有倒角；所述一号箱体设置在焊接件上方，一号箱体内的中间位置设有二号箱体，一号箱体前壁对应二号箱体的位置设有倾斜的弹性金属板，一号箱体的后壁对应焊接件倒角位置设有三角形挡块，一号箱体与二号箱体之间形成的空腔为焊料存放室；所述二号箱体下部设有穿孔；所述激光发生器3竖直设置在一号箱体内，激光发生器3依次贯穿一号箱体和二号箱体，激光发生器3通过滑套与一号箱体和二号箱体滑动连接，激光发生器3上部设有挡环；所述挡环与滑套之间连接有一号弹簧；所述一号箱体下部水平设有一根连接轴；所述连接轴的位置相比激光发生器3靠近一号箱体后壁，连接轴上设有绞龙，连接轴依次穿过一号箱体与二号箱体下部的穿孔，连接轴转动连接在一号箱体上，连接轴设置在一号箱体外的两端上分别转动连接有一个滚轮；所述一号箱体通过滚轮在焊接件表面移动；
工作时，将两个焊接件放置平稳，在两个焊接件相对的面上开设倒角便于焊料进入，便于激光焊接；通过一号箱体和二号箱体罩住焊缝，使得焊接过程中，提高对焊缝的保温范围，使焊接时产生的热量不会快速扩散，对焊缝形成保温效果，提高焊接件焊接的质量；一号箱体沿着需要焊接的位置移动，通过滚轮的转动，带动绞龙将焊料存放室中的焊料挤入二号箱体内落在焊接处，通过激光发生器3发出的激光产生高温，融化焊料对两块焊接件进行焊接，通过滚轮的转动，使连接轴带着绞龙将焊料推进两个焊接件间的间隙中，实现焊料的自动填充，通过滚轮的转动速度，控制绞龙转动进料的量，当滚轮转动的较慢时进料就少，滚轮转动的较快时进料就多，使得两个焊接件间的间隙铺料均匀，从而提高焊接的质量；当一号箱体移动过程中产生抖动，通过一号弹簧对激光发生器3进行缓冲，从而避免抖动对激光发生器3的工作产生影响，使得激光发生器3稳定工作，从而提高焊接效果，进而提高焊接质量；通过弹性金属板对冷却的焊缝处的残留物进行铲除，从而提高焊缝的平整度，从而进一步提高焊接的质量。
优选的，所述弹性金属板分为两段，两段弹性金属板接触面上设有凸起，凸起交叉接触在一起，靠近一号箱体内部的凸起上设有通孔，通孔连通一号箱体和凸起间的间隙；工作时，通过两段弹性金属板利用凸起交叉进行连接，当弹性金属板铲到焊缝上的凸点时为了保证一号箱体移动的稳定性，两段弹性金属板张开可以轻松划过凸点，提高工作的稳定性，从而提高焊缝的质量；同时，焊接产生的热量通过通孔作用在外侧的凸起上，使得凸起更容易变形，进一步提高了工作的稳定性。
优选的，所述凸起的长度从一号箱体向外依次增长；工作时，由内侧向外依次增长的凸起，使得内侧的凸起更容易弯曲，使得弹性金属板在遇到凸点更轻松地被拨开，进一步提高工作的稳定性；同时，内侧的凸起不易弯曲，使得内侧较短的凸起对外侧较长的凸起有一定的推力，使得凸起更容易被拨开。
优选的，所述连接轴的右侧设有盲孔，盲孔内滑动连接有一号螺钉；所述一号螺钉上设有矩形齿；所述连接轴上设有滑槽；所述绞龙为弹性绞龙，绞龙的一端固定在连接轴上，绞龙的另一端通过套环连接在连接轴上；所述套环上连接有二号螺钉；所述二号螺钉依次穿过套环和滑槽后设置在矩形齿的间距中；工作时，通过转动一号螺钉，使得二号螺钉沿一号螺钉的螺纹滑动，使二号螺钉在滑槽内滑动，从而通过改变绞龙的间距，来实现使用不同材质的焊料时，填充不同剂量的焊料，提高焊缝的质量，提高焊接件焊接的效果，进而实现焊接不同厚度的焊接件。
优选的，所述滚轮的圆周上设有若干个均匀分布的气囊，滚轮内设有环槽，滚轮上设有转盘；所述转盘与一号箱体之间连接有气缸，转盘内设有储气室，转盘用于将气囊内的气体供给气缸；所述气囊通过气管与环槽连通，环槽通过气管依次与转盘和气缸连通；工作时，装置整体下降时，滚轮转动挤压气囊，气囊内的气体通过气管进入环槽，再由环槽进入转盘，转盘储气室的气体拖动气缸，使得滚轮向外偏移一定的角度，起到缓冲作用，使得一号箱体移动的更加平稳，从而使焊接工作稳定进行，提高焊接的质量。
优选的，所述连接轴位于一号箱体内的两端上设有凸轮；所述凸轮上方设有铰链四杆机构；所述铰链四杆机构右端铰接在一号箱体内，铰链四杆机构左端水平滑动连接在一号箱体内，铰链四杆机构的下端与凸轮接触，铰链四杆机构上设有搅动刚毛；工作时，通过连接轴带动凸轮转动从而推动铰链四杆机构变形，并随着铰链四杆机构的变形带动搅动刚毛搅动焊料，避免焊料存放室内的焊料粘碾，使下料更为均匀，进而提高焊接质量，影响焊接的效果，从而提高焊接的质量；同时，通过搅动刚毛搅动焊料，避免焊料堆积过多，将绞龙卡死，影响工作的稳定进行。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过滚轮的移动的速度不同可自动控制填料的速率，保证了填料的均匀程度，进而提高焊缝的质量，提高焊接的质量。
2.本发明通过一号箱体罩住焊缝，对形成焊缝进行保温，从而提高焊缝的质量，从而提高焊接的效果。
3.本发明通过对焊缝上的凸点进行刮除，保证焊缝的平整度，从而进一步提高焊缝的质量，进而提高焊接的质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明的主视图；
图3是图2中A-A处剖视图；
图4是图2中B处局部放大图；
图5是图3中C-C处剖视图；
图6是图4中D处局部放大图；
图7是滚轮的结构示意图；
图中：焊接件1、一号箱体2、激光发生器3、二号箱体4、弹性金属板5、凸起51、通孔52、焊料存放室6、穿孔7、挡环8、一号弹簧9、连接轴10、绞龙11、滚轮12、一号螺钉13、滑槽14、套环15、二号螺钉16、气囊17、环槽18、转盘19、气缸20、储气室21、凸轮22、铰链四杆机构23、搅动刚毛24。
具体实施方式
使用图1-图7对本发明一实施方式的一种长焊缝高精度激光焊接工艺进行如下说明。
如图1至图3所示，本发明所述的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，该工艺包括如下步骤：
S1：将焊料放入激光焊接设备中的焊料存放室中，将焊料存放室放置在两个焊接件1上，焊接件1上方的激光发生器3对准两个焊接件1的间隙；通过使用该激光焊接设备，有效提高了焊接件焊接的质量，提高焊接的牢固程度，提高焊接的效果；
S2：随着S1中的激光焊接设备的移动，滚轮转动带动绞龙将焊料推进两个焊接件1之间形成的间隙中；通过滚轮的转动驱动绞龙将料推向两个焊接件1之间的间隙，并且通过滚轮的移动的速度可自动控制填料的速率，当滚轮转动较慢，激光焊接设备移动较慢时，填充的焊料量较少，当滚轮转动较快，激光焊接设备移动较快时，填充的焊料量较多，从而保证了填料的均匀程度，进而提高焊缝的质量，提高焊接的质量；
S3：S1中的激光发生器3发出激光作用在S2中焊料上，焊料熔化后形成焊缝，一号箱体罩在焊缝上，并沿焊缝缓慢移动；通过一号箱体罩住焊缝，对形成焊缝进行保温，从而提高焊缝的质量，从而提高焊接的效果；
S4：S1中激光焊接设备上的弹性金属板对S3中形成的焊缝废渣进行铲除；通过对焊缝上的凸点进行刮除，保证焊缝的平整度，从而进一步提高焊缝的质量，进而提高焊接的质量；
其中,S1中采用的激光焊接设备，包括焊接件1、一号箱体2和激光发生器3；所述焊接件1设有两个，两个焊接件1水平放置，两个焊接件1的焊接面上设有倒角；所述一号箱体2设置在焊接件1上方，一号箱体2内的中间位置设有二号箱体4，一号箱体2前壁对应二号箱体4的位置设有倾斜的弹性金属板5，一号箱体2的后壁对应焊接件1倒角位置设有三角形挡块，一号箱体2与二号箱体4之间形成的空腔为焊料存放室6；所述二号箱体4下部设有穿孔7；所述激光发生器3竖直设置在一号箱体2内，激光发生器3依次贯穿一号箱体2和二号箱体4，激光发生器3通过滑套与一号箱体2和二号箱体4滑动连接，激光发生器3上部设有挡环8；所述挡环8与滑套之间连接有一号弹簧9；所述一号箱体2下部水平设有一根连接轴10；所述连接轴10的位置相比激光发生器3靠近一号箱体2后壁，连接轴10上设有绞龙11，连接轴10依次穿过一号箱体2与二号箱体4下部的穿孔7，连接轴10转动连接在一号箱体2上，连接轴10设置在一号箱体2外的两端上分别转动连接有一个滚轮12；所述一号箱体2通过滚轮12在焊接件1表面移动；
工作时，将两个焊接件1放置平稳，在两个焊接件1相对的面上开设倒角便于焊料进入，便于激光焊接；通过一号箱体2和二号箱体2罩住焊缝，使得焊接过程中，提高对焊缝的保温范围，使焊接时产生的热量不会快速扩散，对焊缝形成保温效果，提高焊接件1焊接的质量；一号箱体2沿着需要焊接的位置移动，通过滚轮12的转动，带动绞龙11将焊料存放室6中的焊料挤入二号箱体4内落在焊接处，通过激光发生器3发出的激光产生高温，融化焊料对两块焊接件1进行焊接，通过滚轮12的转动，使连接轴10带着绞龙11将焊料推进两个焊接件1间的间隙中，实现焊料的自动填充，通过滚轮12的转动速度，控制绞龙11转动进料的量，当滚轮12转动的较慢时进料就少，滚轮12转动的较快时进料就多，使得两个焊接件1间的间隙铺料均匀，从而提高焊接的质量；当一号箱体2移动过程中产生抖动，通过一号弹簧9对激光发生器3进行缓冲，从而避免抖动对激光发生器3的工作产生影响，使得激光发生器3稳定工作，从而提高焊接效果，进而提高焊接质量；通过弹性金属板5对冷却的焊缝处的残留物进行铲除，从而提高焊缝的平整度，从而进一步提高焊接的质量。
如图3和图5所示，所述弹性金属板5分为两段，两段弹性金属板5接触面上设有凸起51，凸起51交叉接触在一起，靠近一号箱体2内部的凸起51上设有通孔52，通孔52连通一号箱体2和凸起51间的间隙；工作时，通过两段弹性金属板5利用凸起51交叉进行连接，当弹性金属板5铲到焊缝上的凸点时为了保证一号箱体2移动的稳定性，两段弹性金属板5张开可以轻松划过凸点，提高工作的稳定性，从而提高焊缝的质量；同时，焊接产生的热量通过通孔52作用在外侧的凸起51上，使得凸起51更容易变形，进一步提高了工作的稳定性。
如图5所示，所述凸起51的长度从一号箱体2向外依次增长；工作时，由内侧向外依次增长的凸起51，使得内侧的凸起51更容易弯曲，使得弹性金属板5在遇到凸点更轻松地被拨开，进一步提高工作的稳定性；同时，内侧的凸起51不易弯曲，使得内侧较短的凸起51对外侧较长的凸起51有一定的推力，使得凸起51更容易被拨开。
如图4和图6所示，所述连接轴10的右侧设有盲孔，盲孔内滑动连接有一号螺钉13；所述一号螺钉13上设有矩形齿；所述连接轴10上设有滑槽14；所述绞龙11为弹性绞龙，绞龙11的一端固定在连接轴10上，绞龙11的另一端通过套环15连接在连接轴10上；所述套环15上连接有二号螺钉16；所述二号螺钉16依次穿过套环15和滑槽14后设置在矩形齿的间距中；工作时，通过转动一号螺钉13，使得二号螺钉16沿一号螺钉13的螺纹滑动，使二号螺钉16在滑槽14内滑动，从而通过改变绞龙11的间距，来实现使用不同材质的焊料时，填充不同剂量的焊料，提高焊缝的质量，提高焊接件1焊接的效果，进而实现焊接不同厚度的焊接件1。
如图4和图7所示，所述滚轮12的圆周上设有若干个均匀分布的气囊17，滚轮12内设有环槽18，滚轮12上设有转盘19；所述转盘19与一号箱体2之间连接有气缸20，转盘19内设有储气室21，转盘19用于将气囊17内的气体供给气缸20；所述气囊17通过气管与环槽18连通，环槽18通过气管依次与转盘19和气缸20连通；工作时，装置整体下降时，滚轮12转动挤压气囊17，气囊17内的气体通过气管进入环槽18，再由环槽18进入转盘19，转盘19储气室21的气体拖动气缸20，使得滚轮12向外偏移一定的角度，起到缓冲作用，使得一号箱体2移动的更加平稳，从而使焊接工作稳定进行，提高焊接的质量。
如图2所示，所述连接轴10位于一号箱体2内的两端上设有凸轮22；所述凸轮22上方设有铰链四杆机构23；所述铰链四杆机构23右端铰接在一号箱体内，铰链四杆机构23左端水平滑动连接在一号箱体2内，铰链四杆机构23的下端与凸轮22接触，铰链四杆机构23上设有搅动刚毛24；工作时，通过连接轴10带动凸轮22转动从而推动铰链四杆机构23变形，并随着铰链四杆机构23的变形带动搅动刚毛24搅动焊料，避免焊料存放室6内的焊料粘碾，使下料更为均匀，进而提高焊接质量，影响焊接的效果，从而提高焊接的质量；同时，通过搅动刚毛24搅动焊料，避免焊料堆积过多，将绞龙11卡死，影响工作的稳定进行。
具体工作流程如下：
工作时，将两个焊接件1放置平稳，在两个焊接件1相对的面上开设倒角便于焊料进入，便于激光焊接；通过一号箱体2和二号箱体2罩住焊缝，使得焊接过程中，提高对焊缝的保温范围，使焊接时产生的热量不会快速扩散，对焊缝形成保温效果，提高焊接件1焊接的质量；一号箱体2沿着需要焊接的位置移动，通过滚轮12的转动，带动绞龙11将焊料存放室6中的焊料挤入二号箱体4内落在焊接处，通过激光发生器3发出的激光产生高温，融化焊料对两块焊接件1进行焊接，通过滚轮12的转动，使连接轴10带着绞龙11将焊料推进两个焊接件1间的间隙中，实现焊料的自动填充，通过滚轮12的转动速度，控制绞龙11转动进料的量，当滚轮12转动的较慢时进料就少，滚轮12转动的较快时进料就多，使得两个焊接件1间的间隙铺料均匀，从而提高焊接的质量；当一号箱体2移动过程中产生抖动，通过一号弹簧9对激光发生器3进行缓冲，从而避免抖动对激光发生器3的工作产生影响，使得激光发生器3稳定工作，从而提高焊接效果，进而提高焊接质量；通过弹性金属板5对冷却的焊缝处的残留物进行铲除，从而提高焊缝的平整度，从而进一步提高焊接的质量。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (6)
1.一种长焊缝高精度激光焊接工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
S1：将焊料放入激光焊接设备中的焊料存放室中，将焊料存放室放置在两个焊接件(1)上，焊接件(1)上方的激光发生器(3)对准两个焊接件(1)的间隙；
S2：随着S1中的激光焊接设备的移动，滚轮转动带动绞龙将焊料推进两个焊接件(1)之间形成的间隙中；
S3：S1中的激光发生器(3)发出激光作用在S2中焊料上，焊料熔化后形成焊缝，一号箱体罩在焊缝上，并沿焊缝缓慢移动；
S4：S1中激光焊接设备上的弹性金属板对S3中形成的焊缝废渣进行铲除；
其中,S1中采用的激光焊接设备，包括焊接件(1)、一号箱体(2)和激光发生器(3)；所述焊接件(1)设有两个，两个焊接件(1)水平放置，两个焊接件(1)的焊接面上设有倒角；所述一号箱体(2)设置在焊接件(1)上方，一号箱体(2)内的中间位置设有二号箱体(4)，一号箱体(2)前壁对应二号箱体(4)的位置设有倾斜的弹性金属板(5)，一号箱体(2)的后壁对应焊接件(1)倒角位置设有三角形挡块，一号箱体(2)与二号箱体(4)之间形成的空腔为焊料存放室(6)；所述二号箱体(4)下部设有穿孔(7)；所述激光发生器(3)竖直设置在一号箱体(2)内，激光发生器(3)依次贯穿一号箱体(2)和二号箱体(4)，激光发生器(3)通过滑套与一号箱体(2)和二号箱体(4)滑动连接，激光发生器(3)上部设有挡环(8)；所述挡环(8)与滑套之间连接有一号弹簧(9)；所述一号箱体(2)下部水平设有一根连接轴(10)；所述连接轴(10)的位置相比激光发生器(3)靠近一号箱体(2)后壁，连接轴(10)上设有绞龙(11)，连接轴(10)依次穿过一号箱体(2)与二号箱体(4)下部的穿孔(7)，连接轴(10)转动连接在一号箱体(2)上，连接轴(10)设置在一号箱体(2)外的两端上分别转动连接有一个滚轮(12)；所述一号箱体(2)通过滚轮(12)在焊接件(1)表面移动。
2.根据权利要求1所述的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，其特征在于：所述弹性金属板(5)分为两段，两段弹性金属板(5)接触面上设有凸起(51)，凸起(51)交叉接触在一起，靠近一号箱体(2)内部的凸起(51)上设有通孔(52)，通孔(52)连通一号箱体(2)和凸起(51)间的间隙。
3.根据权利要求2所述的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，其特征在于：所述凸起(51)的长度从一号箱体(2)向外依次增长。
4.根据权利要求1所述的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，其特征在于：所述连接轴(10)的右侧设有盲孔，盲孔内滑动连接有一号螺钉(13)；所述一号螺钉(13)上设有矩形齿；所述连接轴(10)上设有滑槽(14)；所述绞龙(11)为弹性绞龙，绞龙(11)的一端固定在连接轴(10)上，绞龙(11)的另一端通过套环(15)连接在连接轴(10)上；所述套环(15)上连接有二号螺钉(16)；所述二号螺钉(16)依次穿过套环(15)和滑槽(14)后设置在矩形齿的间距中。
5.根据权利要求1所述的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，其特征在于：所述滚轮(12)的圆周上设有若干个均匀分布的气囊(17)，滚轮(12)内设有环槽(18)，滚轮(12)上设有转盘(19)；所述转盘(19)与一号箱体(2)之间连接有气缸(20)，转盘(19)内设有储气室(21)，转盘(19)用于将气囊(17)内的气体供给气缸(20)；所述气囊(17)通过气管与环槽(18)连通，环槽(18)通过气管依次与转盘(19)和气缸(20)连通。
6.根据权利要求1所述的一种长焊缝高精度激光焊接工艺，其特征在于：所述连接轴(10)位于一号箱体(2)内的两端上设有凸轮(22)；所述凸轮(22)上方设有铰链四杆机构(23)；所述铰链四杆机构(23)右端铰接在一号箱体(2)内，铰链四杆机构(23)左端水平滑动连接在一号箱体(2)内，铰链四杆机构(23)的下端与凸轮(22)接触，铰链四杆机构(23)上设有搅动刚毛(24)。
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