CN1498714A - 金属部件的t形组件的单程扫描激光焊接方法 - Google Patents

金属部件的t形组件的单程扫描激光焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明用于从T形组件的外部采用单程扫描激光焊接来连接T形组件的各个部件。焊接采用双焦点焊头(20)来进行，其两条轴线(21)平行于形成T形的主干(10)的部件表面，焊接沿组件的整个长度来进行。本发明可用于制造涡轮喷气发动机的风扇函道的叶片。

Description

金属部件的T形组件的单程扫描激光焊接方法
技术领域
本发明涉及一种只能从一个外侧面接近的T形的两个或三个部件的金属组件的永久性连接。本发明尤其可用于在涡轮喷气发动机的风扇输出侧上装配薄的封闭的分段式罩盖，例如放置在风扇函道内的叶片。
背景技术
这种类型的叶片的功能是尤其通过在两个同轴的环形外壳之间形成连接来增强涡轮喷气发动机的结构，还可以引导在风扇函道内循环的冷空气流或使之从中离开。这些叶片是最好由中空罩盖构成的金属叶片，在罩盖内放置了加强件。这些罩盖很难制造，必须进行许多项操作，尤其是制造原始部件以及制造组件并进行连接以使罩盖的尺寸准确。
参考图1，专利文献FR 2705603公开了一种用于两个金属部分的T形组件的激光焊接方法。此方法提供了通过从罩盖外部固定部件来制造分段式罩盖的方法。以倾斜的角度连续地两次发射激光束8A，8B，其路径与形成T形组件的头部的部件1的外表面1B相交。激光束8A和8B的两条轴线与用作T形的主干的部件2的两个上角部2C接触。焊接装置放置于罩盖的外部，换句话说，放置在T形的头部1的顶面1B的一侧。
因此，此方法采用了激光束的两次连续的扫描，各次扫描均会导致连续的变形。
另外，这类组件要求有形式为填充焊丝的额外材料，以便防止在焊接后产生形状缺陷。这尤其会引起粗糙不平、多种凹陷和倒扣。此外，模具方面的投资成本相对较高，这是因为部件需要被连续地相互间夹持住并且需要使用填充焊丝的退绕机。最后，在焊接期间必须控制焊丝的位置。
因此，本发明的目的是克服这些缺点。
发明内容
因此，本发明的主要目的是用于设置成T形的金属部件组件的激光焊接方法，T形的主干形成为具有平行表面的板，只可从T形的头部侧并通过外表面来接近该组件，所述方法包括下述阶段：
-将相邻部件装配成T形组件，
-通过T形头部的外表面并经两次焊接来对组件进行激光焊接。
根据本发明，这两次焊接同时进行，它们相互平行并正交于T形的头部的顶面，使得两条焊接轴线均与形成T形的主干的板的一个表面正切。
在本发明的一个优选实施例中，两次焊接通过一个双焦点焊头来同时地进行。
在采用根据本发明的焊接方法的组件的第一实施例中，T形的主干板设有具有预定长度和厚度的突出部，而所述组件包括形成T形的头部的第二部件，其具有长度和厚度与T形主干板上的突出部的尺寸相对应的槽。
在这种情况下，如果突出部的高度H稍稍大于形成T形的头部的组件的第二部件的厚度，那么这是有利的。
在采用根据本发明的焊接方法的T形组件的第二实施例中，T形的头部由两块板形成，它们正交于T形的主干且边缘与主干板接触。
附图说明
在阅读了本发明的两个实施例的下述介绍后，可以更好地理解本发明及其各项技术特征。该介绍结合附图进行。
图1在上文中已有介绍，它是采用根据现有技术的焊接方法的组件的剖视图。
图2显示了根据本发明第一实施例的形成组件的第一步骤的分解式立体图。
图3显示了处于焊接阶段中的与图2所示相同的组件的立体图。
图4显示了在完成后的如图2和3中所示的组件。
图5显示了采用根据本发明的焊接方法来焊接的第二组件的立体图。
具体实施方式
第一组件
参考图2，可采用根据本发明的焊接方法来焊接的第一组件包括两个部件：T形的主干件10和T形的头部件15。主干件10是具有预定厚度的矩形板，它具有预定长度的且以预定方式间隔开的突出部11。相应地，在头部件15中形成有槽16，其具有与主干件10中的突出部11的长度和宽度分别对应的长度和宽度。参考图3可以容易地理解，装配包括将主干件10上的突出部分11插入到头部件15上的槽16中。
将激光焊头20放置成处于组件的突出部11的垂直上方。此激光焊头20为双焦点型，换句话说，它可发射出相互平行的两条激光束21。调整激光焊头20以使这两条激光束21间隔开给定的分隔距离，此距离等于主干件10的厚度。换句话说，这两条激光束中的每一条均与主干件10的一个表面正切。
可以通过激光切割来切割主干件10中的突出部11和头部件15中的槽16，然而也可采用其它的切割方法。
因此，通过使激光焊头20纵向地移动，就可在单程扫描中完成沿突出部11的和在突出部11之间的在主干件10的顶部两侧的焊接。
突出部11的高度比头部件15的厚度稍大，因此它们从头部件15上稍稍突出。如图4所示，一旦完成焊接，这些可提供填充金属的突出部11就转化成小突起12。焊接后的焊缝高度随焊接前的突出部11的高度的增大而增大。
第二组件
图5显示了可用于采用激光焊接连接来形成T形的第二组件。仍然采用了主干件30，但其没有突出部。将两个头部件35D和35G放置成与主干件30相互接触并靠近其顶部。头部件在其一个边缘处固定在主干件30上，因而从主干件30上正交地伸出。头部件还相互间处于一条直线上。
可以大致同样的方式使用如上所述的用于上述组件的双焦点焊头，两条激光束21的两条轴线中均平行于主干件30的垂直面，焊接沿组件的整个长度进行。
本发明的主要优点是，焊接在单程扫描中完成，并且不需要任何填充焊丝。因此结果是，可以得到没有任何形状缺陷的焊缝，并将焊接期间组件发生变形的危险减至最小。

Claims (5)

1.一种用于设置成T形的金属部件组件的激光焊接方法，所述T形的主干形成为具有平行表面的主干板(10，30)，只可从所述T形的头部侧通过外表面来接近所述组件，所述方法包括下述阶段：
-将相邻的部件装配成T形组件，
-通过所述T形的头部的外表面并经两次焊接来对所述组件进行激光焊接，所述两次焊接同时进行，它们相互平行并正交于所述T形的头部的顶面，使得两条焊接轴线(21)均与形成所述T形的主干的所述板(10，30)的一个表面正切。
2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述两次焊接通过双焦点焊头(20)来同时地进行。
3.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述主干板(10)设有预定长度和厚度的突出部(11)，所述组件包括形成所述T形的头部的称为头部件(15)的第二部件，所述头部件(15)设有长度和厚度与所述突出部(11)的尺寸相对应的槽(16)。
4.根据权利要求3所述的激光焊接方法，其特征在于，所述突出部(11)的高度稍稍大于所述头部件(15)的厚度。
5.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述T形的头部由两块板(35D，35G)形成，它们安装成正交于所述T形的主干板(30)并且其边缘与所述主干板相接触。
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