CN114473341A - 一种具有双面惰性气体保护的激光焊接夹具 - Google Patents

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韩瑞
蒋晗
彭勇
王克鸿
王大森
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Abstract

本发明为一种具有双面惰性气体保护的激光焊接夹具。包括通气底座，载物台，通气嘴，挡板，压紧块和夹钳；通气底座中部设有载物台安装槽，载物台安装槽中部下侧设有与其连通的保护气槽；载物台包括上板、下板和连接上、下板的立柱，上板设有“工”字型槽，载物台的上板、下板和长边侧的挡板以及短边侧的通气底座主体形成相对密封的腔室；通气底座每一个侧面均上下设有两个通气嘴；待焊试件放置在下板上，夹钳通过压紧块压紧试件，焊枪通过“工”字型槽的长槽进行焊接。本发明通过载物台与通气底座的配合形成了一个相对密闭的保护气室，在焊缝正反面都有保护气保护，可防止焊缝产生气孔、氧化、元素烧损、组织过烧等问题，提高了焊接质量。

Description

一种具有双面惰性气体保护的激光焊接夹具
技术领域
本发明属于焊接夹具领域，具体涉及一种具有双面惰性气体保护的激光焊接夹具。
背景技术
激光焊接技术具有作用时间短、效率高、速度快、变形小、焊缝质量高和焊接精度高、易于实现自动化等特点，在汽车、火车、船舶、航空航天、机械制造等领域正逐步取代传统电弧焊接工艺，而被广泛的应用。
在激光焊接过程中，为避免在高温条件下氧化污染的问题，一般需要对焊缝进行保护，通常的方法是采用惰性气体保护。一般的激光焊接夹具只具备压紧及定位功能，气体保护装置在焊接头上，无论是同轴送气还是旁轴送气，焊缝质量还是会因为保护气体保护不好，而出现焊接问题。
专利CN213916722U公开了一种激光焊接用气体保护装置，通过在贯穿孔两侧所在的盖板顶面上分别设置压紧夹具，通过在腔本体内设置第一腔室，利用进气接头可以向密闭腔室内通入保护气体，气体通过承载板底部的条形孔沿导流件上的通气孔流出，但是工件位于腔体上方，保护气只能和焊缝背面接触，虽然背面有保护效果，但是无法做到正面的保护气保护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有双面惰性气体保护功能的激光焊接夹具，该夹具可简单有效的满足激光焊接对焊件精密的工装要求，能够有效适应不同材料和厚度的板材，对焊缝正反两面提供惰性气体氛围保护，可以广泛用于汽车、火车、船舶、航空航天、机械制造等领域的激光焊接工装要求。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种具有双面惰性气体保护的激光焊接夹具，包括通气底座，载物台，通气嘴，挡板，压紧块和夹钳；
通气底座横截面呈倒“鶿”型，通气底座中部设有载物台安装槽，载物台安装槽中部下侧设有与其连通的保护气槽；
载物台包括上板、下板和连接上板、下板的立柱，上板设有“工”字型槽，载物台的上板、下板和长边侧的挡板以及短边侧的通气底座主体形成相对密封的腔室；通气底座每一个侧面均上下设有两个通气嘴，上通气嘴高度位于载物台上板上方，下通气嘴高度位于保护气槽侧面；
焊接时，待焊试件放置在载物台下板上，夹钳穿过“工”字型槽两端的槽、通过压紧块压紧待焊试件，焊枪通过载物台“工”字型槽的长槽实现对工件的焊接。
进一步的，通气底座位于载物台安装槽两侧设有挡板安装槽，挡板可拆卸的安装在挡板安装槽内。
进一步的，所述夹钳包括把手、连杆机构和压紧机构。
进一步的，所述压紧机构为螺母螺杆结构，螺杆与压紧块接触部位设有圆弧状凸起，通过圆弧状凸起的顶点实现对压紧块的定位。
进一步的，所述夹钳安装在通气底座上，夹钳为两组，每一组包括相对设置的两个。
进一步的，所述压紧块包括两个，每一个由位于同一侧的夹钳压紧。
进一步的，通气嘴中通入惰性保护气体。
进一步的，压紧块上表面设有与圆弧状凸起相对应的圆形定位槽。
进一步的，通气底座两侧壁上均安装有两个通气嘴，通气嘴外周设有螺纹，通过螺纹孔和通气底座可拆卸连接。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
本发明通过框架式的载物台并通过载物台周边的通气底座的部分墙体和挡板形成相对密封腔室，将待焊试板固定在载物台中，并分别在进气嘴中通惰性保护气体，可使保护气体不会溢出损失掉而降低保护效果，可以有效避免焊缝金属与空气中的氢、氧、氮、及水分等物质发生冶金反应。
本发明载物台的上表面预留工字型孔，工字两边用于快速夹钳向下夹紧固定，快速夹钳施加压紧力在压紧块上，通过左右两个压紧块不仅可以牢固地固定待焊试板，还可以均匀地给待焊试板施加一个压紧力，降低焊接残余应力，减少变形。在载物台的工字中间通过激光器，开口较小，仅允许激光器通过，可以确保载物台的腔室内惰性气体泄露较少，增强了保护效果。
本发明载物台的下表面留有长方形的细长开孔，通气底座气槽内的保护气体通过细长的开孔，气体流速较快，气压较低，形成了向上流动的气流，可以保证保护气体与焊缝背面直接高效的接触，从而提高保气体护效果，最终实现高质量焊接。
本发明提供一种具有双面惰性气体保护功能的激光焊接夹具，该夹具可有效满足激光焊接对焊件精密的工装要求，对焊缝正反两面提供惰性气体氛围保护。
附图说明
图1为本发明的焊接夹具三维示意图。
图2为本发明的焊接夹具剖视图。
附图标记说明：
1-通气底座，2-载物台，3-通气嘴，4-挡板，5-压紧块，6-夹钳，7-待焊试板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1-2所示，一种具有惰性气体保护的激光焊接专用夹具，设有通气底座1、设置在通气底座1上面凹槽内的载物台2、设置在载物台2两侧并且穿过通气底座1两侧小凹槽的挡板4，通气底座1中心处有一条保护气槽，有两个通气孔设在保护气槽内和保护气槽上方并与通气嘴3相连。使用时，首先将快速夹钳6通过螺钉固定在通气底座1上，将载物台2放置在通气底座1内部，两压紧块5放置在载物台2内，待焊试板7对接在载物台2槽上且压在两压紧块5下方，并通过四组快速夹钳6压紧。在装夹工作完成后可进行激光焊接，通气嘴3中通入惰性保护气体,对焊缝正反两面同时进行保护。
通气底座1横截面呈倒“鶿”型，通气底座1中部设有载物台安装槽，载物台安装槽中部下侧设有与其连通的保护气槽；
载物台2包括上板、下板和连接上板、下板的立柱，上板设有“工”字型槽，载物台的上板、下板和长边侧的挡板以及短边侧的通气底座主体形成相对密封的腔室；通气底座1每一个侧面均上下设有两个通气嘴，上通气嘴高度位于载物台上板上方，下通气嘴高度位于保护气槽侧面；
焊接时，待焊试件7放置在载物台下板上，夹钳6穿过“工”字型槽两端的槽、通过压紧块5压紧待焊试件，焊枪通过载物台2“工”字型槽的长槽实现对工件的焊接。
通气底座1位于载物台安装槽两侧设有挡板安装槽，挡板4可拆卸的安装在挡板安装槽内。
夹钳6包括把手、连杆机构和压紧机构。
压紧机构为螺母螺杆结构，螺杆与压紧块接触部位设有圆弧状凸起，通过圆弧状凸起的顶点实现对压紧块的定位。
夹钳6安装在通气底座1上，夹钳6为两组，每一组包括相对设置的两个。
压紧块5包括两个，每一个由位于同一侧的夹钳6压紧。
通气嘴3中通入惰性保护气体。
压紧块5上表面设有与圆弧状凸起相对应的圆形定位槽。
通气底座1两侧壁上均安装有两个通气嘴3，通气嘴3外周设有螺纹，通过螺纹孔和通气底座可拆卸连接。

Claims (9)

1.一种具有双面惰性气体保护的激光焊接夹具，其特征在于，包括通气底座(1)，载物台(2)，通气嘴(3)，挡板(4)，压紧块(5)和夹钳(6)；
通气底座(1)横截面呈倒“鶿”型，通气底座(1)中部设有载物台安装槽，载物台安装槽中部下侧设有与其连通的保护气槽；
载物台(2)包括上板、下板和连接上板、下板的立柱，上板设有“工”字型槽，载物台的上板、下板和长边侧的挡板以及短边侧的通气底座主体形成相对密封的腔室；通气底座(1)每一个侧面均上下设有两个通气嘴，上通气嘴高度位于载物台上板上方，下通气嘴高度位于保护气槽侧面；
焊接时，待焊试件(7)放置在载物台下板上，夹钳穿过“工”字型槽两端的槽、通过压紧块压紧待焊试件，焊枪通过载物台“工”字型槽的长槽实现对工件的焊接。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，通气底座位于载物台安装槽两侧设有挡板安装槽，挡板可拆卸的安装在挡板安装槽内。
3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述夹钳包括把手、连杆机构和压紧机构。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述压紧机构为螺母螺杆结构，螺杆与压紧块接触部位设有圆弧状凸起，通过圆弧状凸起的顶点实现对压紧块的定位。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述夹钳安装在通气底座上，夹钳为两组，每一组包括相对设置的两个。
6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述压紧块包括两个，每一个由位于同一侧的夹钳压紧。
7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，通气嘴中通入情性保护气体。
8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，压紧块上表面设有与圆弧状凸起相对应的圆形定位槽。
9.根据权利要求8所述的夹具，其特征在于，通气底座两侧壁上均安装有两个通气嘴，通气嘴外周设有螺纹，通过螺纹孔和通气底座可拆卸连接。
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