CN205393788U - 激光焊接气体保护装置和焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光焊接气体保护装置，包括装置本体，所述装置本体上设置有第一进气口、第二进气口、第三进气口、侧吹口、第一气帘口和第二气帘口，所述第一进气口连通所述第一气帘口，所述第二进气口连通所述第二气帘口，所述第三进气口连通所述侧吹口，所述第二气帘口置于所述第一气帘口的上方。还涉及一种焊接设备。本实用新型的激光焊接气体保护装置和焊接设备，在装置本体上设置有侧吹口、第一气帘口、第二气帘口，对激光焊缝具有良好的保护，可以使激光焊缝成形更加均匀，并减小焊缝氧化；装置本体可采用一体化加工，结构稳定简单，功能可靠且易于实现。

Description

激光焊接气体保护装置和焊接设备

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光焊接气体保护装置和焊接设备。

背景技术

侧吹保护装置在激光焊接中广泛应用，最常用的为单管侧吹装置，由于单管侧吹保护的单一性，无法实现高质量焊缝保护的要求。在激光焊接过程中，产生的等离子烟尘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烟尘对焊接过程的干扰。等离子烟尘具有一定的高度，焊接时激光功率越大，则其高度越高，这不仅影响焊接熔池的稳定性，同时等离子烟尘还对输入激光具有屏蔽和吸收作用，影响焊接深度。等离子烟尘火团位于焊接熔池表面，具有一定的大小，其直径大小直接影响到焊缝表面的宽度，常常形成钉子状焊缝形状。

对于焊缝表面质量要求高的情况，如外观件等，广泛应用于电梯、高铁等行业。该行业外观金属件通常为光亮不锈钢薄板，在内侧焊接加强板，焊后要求可见的外表面无焊接变形及氧化引起的表面不一致性。在这种薄板激光未熔透焊接要求下，就必须保证焊接过程具有非常高的稳定性及小的焊接热输入，这就要求将激光等离子体烟尘的影响减至最小。

实用新型内容

基于此，有必要针对侧吹保护装置存在的侧吹保护的单一性、无法实现高质量焊缝保护的要求的问题，本实用新型的目的在于提供一种激光焊接气体保护装置和焊接设备，对激光焊缝具有良好的保护，可以使激光焊缝成形更加均匀，并减小焊缝氧化。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种激光焊接气体保护装置，包括装置本体，所述装置本体上设置有第一进气口、第二进气口、第三进气口、侧吹口、第一气帘口和第二气帘口，所述第一进气口连通所述第一气帘口，所述第二进气口连通所述第二气帘口，所述第三进气口连通所述侧吹口，所述第二气帘口置于所述第一气帘口的上方。

在其中一个实施例中，所述第一气帘口和所述第二气帘口均位于所述装置本体的第一侧面，所述第一进气口、第二进气口和第三进气口均位于所述装置本体的第二侧面，所述侧吹口位于所述装置本体的第三侧面，所述装置本体的第三侧面与所述装置本体的第一侧面相邻。

在其中一个实施例中，所述激光焊接气体保护装置还包括底板，所述装置本体的第三侧面开设有凹槽，所述凹槽邻近所述侧吹口，所述底板与所述凹槽形成腔体，所述腔体连通所述第三进气口，所述底板上间隔设置多个通孔。

在其中一个实施例中，所述第一气帘口和所述第二气帘口的吹气方向与所述底板的主平面平行。

在其中一个实施例中，在所述装置本体内设有第一气帘通道、第二气帘通道、保护气通道、第一气帘缝和第二气帘缝，所述第一气帘通道的入口连通所述第一进气口，所述第一气帘通道的出口连通第一气帘缝的入口，所述第一气帘缝的出口作为所述第一气帘口；所述第二气帘通道的入口连通所述第二进气口，所述第二气帘通道的出口连通所述第二气帘缝的入口，所述第二气帘缝的出口作为所述第二气帘口；所述保护气通道的入口连通所述第三进气口，所述保护气通道的出口连通所述侧吹口。

在其中一个实施例中，所述第一气帘缝与所述底板之间的距离小于等于10mm，所述第二气帘缝与所述底板之间的距离小于等于15mm，所述第一气帘缝与所述底板之间的距离小于所述第二气帘缝与所述底板之间的距离。

在其中一个实施例中，所述激光焊接气体保护装置还包括侧板，所述装置本体在其厚度方向上分别开设有贯穿所述装置本体的第一开口槽和第二开口槽，在所述第一开口槽和所述第二开口槽的两端均采用所述侧板密封，从而使得所述第一开口槽作为所述第一气帘缝，所述第二开口槽作为所述第二气帘缝。

在其中一个实施例中，所述第一进气口通入气体为压缩空气或焊接保护气，所述第二进气口通入气体为压缩空气或焊接保护气，所述第三进气口通入焊接保护气。

在其中一个实施例中，所述装置本体上还设置有安装凸台。

还涉及一种焊接设备，包括安装支架、激光焊接头和上述任一技术方案所述的激光焊接气体保护装置，所述激光焊接头和所述激光焊接气体保护装置分别安装于安装支架上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的激光焊接气体保护装置和焊接设备，在装置本体上设置有侧吹口、第一气帘口、第二气帘口，对激光焊缝具有良好的保护，可以使激光焊缝成形更加均匀，并减小焊缝氧化；侧吹口一方面可以吹散部分熔池中产生的等离子体，另一方面可对熔池进行防氧化保护；第一气帘口具有较高的气体流速，近距离位于激光焊接熔池上方，对激光焊接产生的等离子烟尘具有明显的抑制作用，并可有效减小熔池上方等离子火团的直径大小，提高焊接的稳定性和焊接深度；第二气帘口位于第一气帘口上方近距离处，对第一气帘口形成补充作用，对等离子体烟尘形成双层抑制，有效减小等离子烟尘的高度，同时进一步屏蔽焊接过程中产生的飞溅，保护焊接头上的光学片；装置本体可采用一体化加工，结构稳定简单，功能可靠且易于实现。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的激光焊接气体保护装置的结构示意图；

图2为图1所示激光焊接气体保护装置的剖视图；

图3本实用新型一实施例的焊接设备的结构示意图；

附图标记说明：

100、激光焊接气体保护装置，200、安装支架，300、激光焊接头，400、激光束，101、装置本体，102、侧板，103、第二气帘口，104、第一气帘口，105、侧吹口、106、通孔，107、底板，108、第三进气口，109、第一进气口，110、第二进气口，111、安装凸台，1011、第一气帘缝，1012、第二气帘缝，1016、第一气帘通道，1017、第二气帘通道，1018、保护气通道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、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实用新型的激光焊接气体保护装置和焊接设备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用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1和图2，本实用新型一实施例的激光焊接气体保护装置100包括装置本体101。装置本体101上设置有第一进气口109、第二进气口110、第三进气口108、侧吹口105、第一气帘口104和第二气帘口103。第一进气口109连通第一气帘口104，第二进气口110连通第二气帘口103，第三进气口108连通侧吹口105，第二气帘口103置于第一气帘口104的上方。

其中，第一气帘口104和第二气帘口103均位于装置本体101的第一侧面，第一进气口109、第二进气口110和第三进气口108均位于装置本体101的第二侧面，侧吹口105位于装置本体101的第三侧面，装置本体101的第三侧面与装置本体101的第一侧面相邻。

激光焊接气体保护装置还包括底板107，装置本体101的第三侧面开设有凹槽，所述凹槽邻近侧吹口105，底板107与所述凹槽形成腔体，所述腔体连通第三进气口108，底板107上间隔设置多个通孔106。其中，底板107上的通孔106作为延时保护吹气口，多个通孔106为连续分布的小直径通孔。在本实施例中，通孔106的直径为1mm，相邻通孔106之间的间隔距离为6mm，通孔106数量为5个。设置通孔106，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保护。

图1中，装置本体101的外观呈扁平状，装置本体101的下端面上设有用于喷出焊接保护气的通孔106(延时保护吹气口)和侧吹口105，通孔106位于侧吹口105(侧吹保护气口)后面；在装置本体101的前端面设有第一气帘口104和第二气帘口103，第二气帘口103位于第一气帘口104上方。在装置本体101的上端面设有与第一气帘口104相通的第一进气口109、与第二气帘口103相通的第二进气口110、以及与侧吹口105、通孔106相通的第三进气口108。

第一进气口109通入气体为压缩空气或焊接保护气，第二进气口110通入气体为压缩空气或焊接保护气，第三进气口108通入的气体为焊接保护气。

装置本体101的外观呈扁平状，厚度(宽度)较小，在使用过程中可减少与焊接工件工夹具之间的干涉，在本实施例中，其厚度为20mm。第一进气口109、第二进气口110、第三进气口108均为快接头连接，气管可快速插拔。

优选地，第一气帘口104和第二气帘口103的吹气方向与底板107的主平面平行。

作为一种可实施方式，在装置本体101内设有第一气帘通道1016、第二气帘通道1017、保护气通道1018、第一气帘缝1011和第二气帘缝1012，第一气帘通道1016的入口连通第一进气口109，第一气帘通道1016的出口连通第一气帘缝1011的入口，第一气帘缝1011的出口作为第一气帘口104；第二气帘通道1017的入口连通第二进气口110，第二气帘通道1017的出口连通第二气帘缝1012的入口，第二气帘缝1012的出口作为第二气帘口103；保护气通道1018的入口连通第三进气口108，保护气通道1018的出口连通侧吹口105。

第一气帘缝1011和第二气帘缝1012分别与安装于装置本体101下端面的底板107面平行，为了使从第一气帘口104和第二气帘口103喷出的气流能够有效抑制焊接过程中产生的等离子烟尘，第一气帘缝1011和第二气帘缝1012与底板107之间的距离越小越好，在本实施例中，第一气帘缝1011与底板107之间的距离小于等于10mm，第二气帘缝1012与底板107之间的距离小于等于15mm，第一气帘缝1011与底板107之间的距离小于第二气帘缝1012与底板107之间的距离。

其中，第一气帘缝1011和第二气帘缝1012的具有较小的宽度，在本实施方式中，第一气帘缝1011和第二气帘缝1012宽度均为1mm，通过的高流速气体经第一气帘口104和第二气帘口103喷出后形成扁平状的气帘。

作为一种可实施方式，还包括侧板102，装置本体101在其厚度方向上分别开设有贯穿装置本体101的第一开口槽和第二开口槽，在第一开口槽和第二开口槽的两端均采用侧板102密封，从而使得第一开口槽作为第一气帘缝1011，第二开口槽作为第二气帘缝1012。本实施例中，侧板102安装于装置本体101两对称侧面后，形成两侧封闭的第一气帘缝1011和第二气帘缝1012，第一气帘缝1011与第一气帘口104相通，第二气帘缝1012与第二气帘口103相通。

其中，第一进气口109、第一气帘通道1016、第一气帘缝1011、第一气帘口104相连通，即气体从第一进气口109通入后，依次通过第一气帘通道1016和第一气帘缝1011后从第一气帘口104喷出，第一进气口109通入的气体为高流速的压缩空气或焊接保护气。

第二进气口110、第二气帘通道1017、第二气帘缝1012、第二气帘口103相连通，即气体从第二进气口110通入后，依次通过第二气帘通道1017和第二气帘缝1012后从第二气帘口103喷出，第二进气口110通入的气体为高流速的压缩空气或焊接保护气。

第三进气口108和保护气通道1018相连通，保护气体从第三进气口108通入，通过保护气通道1018后，分别从侧吹口105和通孔106喷出。

作为一种可实施方式，装置本体101上还设置有安装凸台111。图1中在装置本体101后端面的一侧设有安装凸台111。安装凸台111上还设有安装螺孔，如图3所示，应用时可通过安装螺孔将其安装于安装支架200上。

本实用新型还涉及一种焊接设备，如图3所示，焊接设备包括安装支架200、激光焊接头300和上述任一项技术方案所述的激光焊接气体保护装置100，激光焊接头300和激光焊接气体保护装置100分别安装于安装支架200上，优选地，激光焊接头300和激光焊接气体保护装置100分别可移动地安装于安装支架200上。将安装支架200的一端与安装凸台111相连接，安装支架200的另一端与激光焊接头200相连接。由于焊接设备除上述激光焊接气体保护装置100外均为现有技术，此处不再一一赘述。焊接设备由于采用上述激光焊接气体保护装置100，因此也取得了同样的有益技术效果。

本实用新型的应用原理如下：

如图3所示，由于该激光焊接气体保护装置100是与激光焊接头300一起使用，故而在装置本体101的后端侧面上还设置有安装凸台111，以便于组装。将安装支架200的一端与安装凸台111相连接，安装支架200的另一端与激光焊接头300相连接。待焊接工件放置好后，将激光焊接气体保护装置100置于待焊工件的表面上方，并使保护装置上的底板107与待焊工件平行并保持适当的高度。保证从激光焊接头300射出的激光束400对准待焊工件的焊缝接头。焊接时，激光焊接气体保护装置100各进气口通入相应的气体即可进行焊缝保护。

以上实施例的激光焊接气体保护装置和焊接设备，在装置本体上设置有侧吹口105、第一气帘口104和第二气帘口103，其具有双层气帘且气帘具有很小的高度，气帘口喷出的高压高流速气体可有效压制焊接过程中产生的等离子烟尘高度，同时可减小等离子烟尘火团的直径大小，避免形成钉子状焊缝；另外侧吹口及延时保护气口吹出的焊接保护气可对焊接熔池进行惰性气体保护，减小焊缝氧化。对激光焊缝具有良好的保护，可以使激光焊缝成形更加均匀，并减小焊缝氧化；侧吹口105一方面可以吹散部分熔池中产生的等离子体，另一方面可对熔池进行防氧化保护；第一气帘口104具有较高的气体流速，近距离位于激光焊接熔池上方，对激光焊接产生的等离子烟尘具有明显的抑制作用，并可有效减小熔池上方等离子火团的直径大小，提高焊接的稳定性和焊接深度；第二气帘口103位于第一气帘口104上方近距离处，对第一气帘口104形成补充作用，对等离子体烟尘形成双层抑制，有效减小等离子烟尘的高度，同时进一步屏蔽焊接过程中产生的飞溅，保护焊接头上的光学片；装置本体可采用一体化加工，结构稳定简单，功能可靠且易于实现。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光焊接气体保护装置，其特征在于，包括装置本体，所述装置本体上开设有第一进气口、第二进气口、第三进气口、侧吹口、第一气帘口和第二气帘口，所述第一进气口连通所述第一气帘口，所述第二进气口连通所述第二气帘口，所述第三进气口连通所述侧吹口，所述第二气帘口置于所述第一气帘口的上方。

2.根据权利要求1所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，所述第一气帘口和所述第二气帘口均位于所述装置本体的第一侧面，所述第一进气口、第二进气口和第三进气口均位于所述装置本体的第二侧面，所述侧吹口位于所述装置本体的第三侧面，所述装置本体的第三侧面与所述装置本体的第一侧面相邻。

3.根据权利要求2所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，还包括底板，所述装置本体的第三侧面开设有凹槽，所述凹槽邻近所述侧吹口，所述底板与所述凹槽形成腔体，所述腔体连通所述第三进气口，所述底板上开设有多个通孔。

4.根据权利要求3所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，所述第一气帘口和所述第二气帘口的吹气方向与所述底板的主平面平行。

5.根据权利要求3所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，在所述装置本体内开设有第一气帘通道、第二气帘通道、保护气通道、第一气帘缝和第二气帘缝，所述第一气帘通道的入口连通所述第一进气口，所述第一气帘通道的出口连通第一气帘缝的入口，所述第一气帘缝的出口作为所述第一气帘口；所述第二气帘通道的入口连通所述第二进气口，所述第二气帘通道的出口连通所述第二气帘缝的入口，所述第二气帘缝的出口作为所述第二气帘口；所述保护气通道的入口连通所述第三进气口，所述保护气通道的出口连通所述侧吹口。

6.根据权利要求5所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，所述第一气帘缝与所述底板之间的距离小于等于10mm，所述第二气帘缝(1012)与所述底板之间的距离小于等于15mm，所述第一气帘缝与所述底板之间的距离小于所述第二气帘缝与所述底板之间的距离。

7.根据权利要求5所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，还包括侧板，所述装置本体在其厚度方向上分别开设有贯穿所述装置本体的第一开口槽和第二开口槽，在所述第一开口槽和所述第二开口槽的两端均采用所述侧板密封，从而使得所述第一开口槽作为所述第一气帘缝，所述第二开口槽作为所述第二气帘缝。

8.根据权利要求1-7任一项所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，所述第一进气口通入气体为压缩空气或焊接保护气，所述第二进气口通入气体为压缩空气或焊接保护气，所述第三进气口通入焊接保护气。

9.根据权利要求1-7任一项所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于，所述装置本体上还设置有安装凸台。

10.一种焊接设备，包括安装支架和激光焊接头，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的激光焊接气体保护装置，所述激光焊接头和所述激光焊接气体保护装置分别安装于所述安装支架上。