CN110064845A - 一种激光电弧复合焊接机的气体保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光电弧复合焊接机的气体保护装置，具有固定腔室和若干个通气腔室，其中：固定腔室可转动地容纳电弧焊接头；若干个通气腔室均与固定腔室隔离，且若干个通气腔室相对焊接面的端面为连接的同一平面并在平面上开设密集分布的通气孔，第一通气腔室和第二通气腔室分别通过通气孔向外输出气流并形成气帘。本发明的固定腔室可相对电弧焊接头转动，从而可根据实际需求调整和焊接面的位置；若干个通气腔室相对焊接面的端面为平面并可输出多条气流并形成稳定气帘，刚形成的焊缝即处于保护气环境中并降温，还能防止焊缝表面氧化。
Description
技术领域
本发明涉及激光电弧复合焊接领域，具体涉及一种激光电弧复合焊接机的气体保护装置。
背景技术
随着激光电弧复合焊技术的成熟，在造船业、汽车制造业、航空航天等领域应用也日趋广泛。在焊接的过程中，未冷却的焊缝暴露在空气中很容易被氧化，焊缝氧化后变黑并容易产生裂纹使焊接合格率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光电弧复合焊接机的气体保护装置，解决现有技术中焊接合格率较低的问题。
一种激光电弧复合焊接机的气体保护装置，具有固定腔室和若干个通气腔室，其中：
所述固定腔室用于容纳电弧焊接头，且所述电弧焊接头设置在所述固定腔中时，所述固定腔室可绕第一轴线相对所述电弧焊接头转动，所述第一轴线为所述固定腔室长度方向的中轴线；
若干个所述通气腔室沿所述固定腔室的长度方向的后侧依次设置，所述通气腔室与所述固定腔室相互隔离，若干个所述通气腔室可随所述固定腔室绕所述第一轴线同步转动，若干个所述通气腔室的相对焊接面的端面为连接的同一平面并在所述平面上开设密集分布的通气孔，若干个所述通气腔室分别通过所述通气孔向外输出气流并形成气帘。
本发明的有益效果是：
1.固定腔室可绕第一轴线相对电弧焊接头转动，并且若干个通气腔室均与固定腔室同步运动，实现始终保持产生的气帘与焊接面垂直；
2.若干个通气腔室形成沿同一方向的若干路保护气，在使用时，同一方向的若干通气腔室可与焊接路径(焊缝)的形状始终保持一致，刚形成的焊缝即处于保护气环境中并降温，还能防止焊缝表面氧化，同时若干个通气腔室输出形成的整体气帘的气压更均衡，提高焊接质量。
附图说明
图1是激光电弧复合焊接机的结构示意图；
图2是本发明所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置安装于图1的电弧焊枪上的示意图；
图3是图2A-A的剖视图；
图4是图3的部分放大图；
图5是激光电弧复合焊接机的气体保护装置的分解图；
图6是图5中气罩安装座的结构示意图；
图7是保护气罩的剖视图；
图8是保护气罩的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
图1展示了一种激光电弧复合焊接机100，其具有电弧焊枪和激光头103。
电弧焊枪包括电弧焊接头101及其后端连接的枪管102，电弧焊接头101利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固的焊接接头。
电弧焊枪和激光头103均连接至一个安装板上，并且前者可转动至激光头的一侧，在使用时，既可以利用电弧焊枪进行电弧焊接，可以利用激光头103进行激光焊接，也可以同时利用电弧焊枪和激光头进行激光电弧复合焊接。
图2展示了本发明所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置200安装于电弧焊枪上的示意图，即在电弧焊枪的电弧焊接头101的外壁转动设置该激光电弧复合焊接机的气体保护装置200后，通过转动该气体保护装置200，使焊接时形成的稳定气帘始终正对焊缝，使刚形成的焊缝立刻处于保护气环境中，以此可以防止焊缝氧化；并且在激光焊接时，可转动电弧焊枪至激光头的一侧，即实现通过安装一个气体保护装置200可选择的供激光焊接和电弧焊接时使用。
图3为图2的A-A向剖视图，图4为图3的部分放大示意图，激光电弧复合焊接机的气体保护装置200具有固定腔室201、第一通气腔室202和第二通气腔室203，其中固定腔室201用于限制电弧焊接头101(在另一种优选的实施例中，该固定腔室201还可用于限制部分枪管102)，且固定腔室201可相对电弧焊接头101的中心轴线L(第一轴线)转动，第一通气腔室202和第二通气腔室203依次设置在固定腔室201的后侧，并可与固定腔室201同步运动，第一通气腔室202和第二通气腔室203均与固定腔室201隔离，第一通气腔室202和第二通气腔室203相对焊接面的端面为相互连接的同一平面30并在所述平面30上开设密集分布的通气孔31，第一通气腔室202和第二通气腔室203分别由通气孔31向外输出气流并形成气帘。
根据本实施例所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置200，电弧焊接头101和部分枪管102可在固定腔室201中转动，可根据实际需求调整焊接头101的位置；第一通气腔室202和第二通气腔室203沿同一方向设置在固定腔室201的后侧，相对焊接面的端面为平面30并可输出气流并形成气帘，在使用时，该气帘的轨迹和焊缝一致，使焊缝处于保护气环境中，防止氧化；两路保护气方向相同，同时形成的整体气帘的气压均衡稳定。
需要说明的是，第一通气腔室202和第二通气腔室203输出的气流为惰性气体气流。
需要说明的是，通气腔室不限于两个，即第一通气腔室和第二通气腔室，通气腔室的数量可以为沿同一方向设置的3个、4个甚至更多。即其可产生若干个气路，若干个气路形成的整体气帘具有较稳定的气压。优选地，第一通气腔室202和第二通气腔室203设置在固定腔室201的后侧，从而使气帘形成在电弧焊接头101的后侧，不影响电弧焊接头的工作。在使用时，焊接路径始终在第一通气腔室202和第二通气腔室203的正前方，焊接过后，进行气体保护。
激光电弧复合焊接机的气体保护装置200可以为一体式结构并在其内部形成固定腔室201、第一通气腔室202和第二通气腔室203。但本发明并不限于此，并给出了以下另一种情况，即该激光电弧复合焊接机的气体保护装置200为可组装的分体式结构。
如图5，激光电弧复合焊接机的气体保护装置200包括气罩安装座1和保护气罩2，气罩安装座1的内部形成固定腔室201并设置在保护气罩2的前端，气罩安装座1用于固定电弧焊接头101和部分枪管102，气罩安装座1和保护气罩2配合后，保护气罩2的内部形成所述第一通气腔室202和所述第二通气腔室203，保护气罩2的下端面为平面并开设通气孔31。
即气罩安装座1固定电弧焊接头101或电弧焊接头101及后端连接的部分枪管102，保护气罩2形成前后设置的第一通气腔室202和第二通气腔室203，使第一通气腔室202和第二通气腔室203引出的气流不会影响气罩安装座1中的焊接头101的操作，进而对焊接工作进行保护。
进一步，气罩安装座1可沿第二轴线L2转动地夹设在保护气罩2的前端，第二轴线L2与气罩安装座1的厚度方向平行。
此时沿第二轴线L2转动气罩安装座1，进而调整保护气体和焊接枪的焊接角度。同时，结合气罩安装座1可相对焊接枪绕第一轴线L1旋转，同时带动保护气罩2绕第一轴线L1的旋转，从而实现了本发明所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置在两个维度上的微调。
进一步，保护气罩2的下端面的材料优选采用紫铜，紫铜材质可以减少飞溅物的粘结。
进一步，保护气罩2的通气孔31的形状不限于圆形、方形、椭圆形或菱形。
在另一种优选地实施例中，如图4所示，保护气罩2的下端面敞开，并连接一个封闭板3，封闭板3为平面的板，并开设密集分布的通气孔31。同时，该封闭板3可单独采用紫铜。
参见图6，气罩安装座1包括前罩11、连接罩12和后罩13，前罩11的内壁与电弧焊接头101相适应，后罩13的内壁131与枪管102的外壁相适应并可支撑枪管102，连接罩12形成在前罩11和后罩13之间，三者共同限定出所述固定腔室201。
即电弧焊接头101和部分枪管102插入在气罩安装座1中，电弧焊接头101的前端限制在前罩11中，枪管102限制在后罩13中，并且前罩11的内壁和后罩13的内壁分别与其抵接的部件相适应，进而可使固定腔室201相对电弧焊接头101旋转。
进一步，前罩11的下部分(靠近焊接面)为敞开的，后罩13的上部分(远离焊接面)为敞开的，即前罩11的内壁形成在自身的上部分，后罩13的内壁131形成在自身的下部分，从而方便电弧焊枪从气罩安装座1的后端插入。
进一步，连接罩12的两侧面沿厚度方向开设螺纹通孔，方便连接罩12锁紧在电弧焊枪上。
结合图4、图7和图8，保护气罩2具有基部21和夹持部22，基部21相对夹持部22的端面210可与气罩安装座1的后罩13抵接，气罩安装座1的侧壁可连接在两个夹持部22之间，从而实现气罩安装座1和保护气罩2的连接。
进一步，基部21相对夹持部22的前端面210为圆弧面，气罩安装座1的后罩13与前端面210相抵接的端面132为相配合的圆弧面，连接罩12的两侧面沿厚度方向开设螺纹通孔，夹持部22的两侧对应设有光孔，一对螺杆依次穿设两侧的光孔和螺纹通孔实现连接罩12和夹持部22之间可转动的连接，从而使连接罩12可沿第二轴线L转动地锁紧在电弧焊枪上。
进一步，基部21的前端与夹持部22、气罩安装座1之间形成第一通气腔室202，基部21的后端形成所述第二通气腔室203。需要说明的是，当保护气罩2的下端面为封闭板3时，基部21的后端与封闭板3之间形成所述第二通气腔室203。
基部21的内部形成连通第一通气腔室202的通道21C，气流可从通道21C向第一通气腔室202输出。
进一步，基部21开设通道21C的第一出孔21A，第一出孔21A与第一通气腔室202连通，基部21还开设通道21C的第一入孔21B，用于与外界输出气体装置连通，进而向基部21的内部输出气流，并继续流动至第一通气腔室202。
进一步，基部21与封闭板3之间形成第二通气腔室203，同时基部21还开设连通第二通气腔室203的第二入孔21D，第二入孔21D也与外界输出气体装置连通，进而向第二通气腔室203输出气流。
进一步，通道21C的第一入孔21B和第二通气腔室203的第二入孔21D同时与一个三通快插接头连接，以进行同步输气，保证气压稳定。即三通快插接头的一端连接惰性气体的气源，另两端分别连接第一入口21B和第二入口21D。
需要说明的是，第一通气腔室202和第二通气腔室203是相通的。
在另一种具体实施方式中，保护气罩2可由基部21形成相互隔离的第一通气腔室202和第二通气腔室203。
本发明的工作原理为：电弧焊接时，先将电弧焊接头101插入气罩安装座1中调整并锁紧，两者结合后将气罩安装座1连接在保护气罩2的夹持部22之间并绕第二轴线L2调整好角度，保护气罩2形成第一通气腔室202和第二通气腔室203，第一通气腔室202通过通道21C向内输出气流，第二通气腔室203通过第二入孔21D向内输出气流，同时通道21C和第二入孔21D输出气流是由一个三通快插接头进行同时输出惰性气体，保证了整体气帘的气压的均衡稳定，从而确保形成气帘的稳定；在激光焊接时，调整电弧焊枪的位置使其靠近激光头，向该保护装置通气，同时在焊接过程中，该气体保护装置的运行轨迹与形成的焊缝路径保持一致，保护气可对焊接熔池进行有效的保护，防止焊缝表面氧化；在激光电弧复合焊接时，根据激光头和电弧焊枪的相对位置调整，可对该保护装置作出相应的调整，使输出的气帘尽量覆盖需保护的焊缝以达到最佳的保护效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，具有固定腔室和若干个通气腔室，其中：
所述固定腔室用于容纳电弧焊接头，且所述电弧焊接头设置在所述固定腔中时，所述固定腔室可绕第一轴线相对所述电弧焊接头转动，所述第一轴线为所述固定腔室长度方向的中轴线；
若干个所述通气腔室沿所述固定腔室的长度方向的后侧依次设置，所述通气腔室与所述固定腔室相互隔离，若干个所述通气腔室可随所述固定腔室绕所述第一轴线同步转动，若干个所述通气腔室的相对焊接面的端面为连接的同一平面并在所述平面上开设密集分布的通气孔，若干个所述通气腔室分别通过所述通气孔向外输出气流并形成气帘。
2.根据权利要求1所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，包括气罩安装座和保护气罩，所述气罩安装座设置在所述保护气罩的前端并用于固定所述电弧焊接头和部分所述枪管，所述气罩安装座和所述保护气罩配合后，所述保护气罩形成前后设置的若干个所述通气腔室。
3.根据权利要求2所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，所述气罩安装座可沿第二轴线转动地夹设在所述保护气罩的前端，所述第二轴线与所述气罩安装座的厚度方向平行。
4.根据权利要求2或3所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，所述气罩安装座包括前罩、连接罩和后罩，所述前罩的内壁与所述电弧焊接头相适应，所述后罩的内壁与所述枪管的外壁相适应并可支撑所述枪管，所述连接罩形成在所述前罩和所述后罩之间，三者共同限定出所述固定腔室。
5.根据权利要求4所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，所述保护气罩具有基部和两个夹持部，所述基部相对所述夹持部的端面可与所述后罩抵接，所述气罩安装座的侧壁可转动地设置在两个所述夹持部之间。
6.根据权利要求5所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，所述基部相对所述夹持部的前端面为圆弧面，所述后罩与所述前端面相抵接的端面为相配合的圆弧面，所述连接罩的两侧面沿厚度方向开设螺纹通孔，所述夹持部的两侧对应设有光孔，一对螺杆依次穿设两侧的光孔和螺纹通孔以实现所述连接罩和所述夹持部之间的可转动的连接。
7.根据权利要求5所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，若干个所述通气腔室包括第一通气腔室和第二通气腔室，所述基部的前端与所述夹持部和所述气罩安装座之间形成所述第一通气腔室，所述基部的后端形成所述第二通气腔室。
8.根据权利要求7所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，所述基部内部开始连通所述第一通气腔室的通道，所述通道具有开设在所述基部上并与所述第一通气腔室连通的第一出孔，所述通道还具有开设在所述基部上与外部连通的第一入孔。
9.根据权利要求8所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，所述基部还设有连通所述第二通气腔室的第二入孔，所述第二入孔与外界输出气体装置连通，所述第一入孔和所述第二入孔同时与一个三通快插接头连接，以进行同步输气。
10.根据权利要求2所述的激光电弧复合焊接机的气体保护装置，其特征在于，所述保护气罩的下端面为敞开的，并连接一个封闭板，所述封闭板为平面的板，并开设通气孔。
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