CN210231913U - 一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，包括包括底座、上盖板外圈、上盖板和压块，底座上设有矩形的外圈焊缝保护气流道槽，底座的四个拐角处均设有矩形的内圈焊接保护气流道槽和弧形的导流槽，上盖板外圈设置在底座的上方，上盖板外圈的底部设有矩形的正面保护气流道槽，正面保护气流道槽上设有通气槽，上盖板设置在上盖板外圈内，上盖板的四个拐角处均设有开口，压块设置在开口内，压块内的底部设有柱状孔和若干发散槽，该带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装中，工装结构简单，生产成本低；在工装内设置保护气体流道可以对双极板的进行双面保护，并且高速气流还可以起到冷却的作用，减少焊接变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接夹具领域，特别涉及一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装。
背景技术
金属双极板是燃料电池中的重要部件之一，其加工方法复杂，要进行激光焊接。现有燃料电池金属双极板非常薄(一般厚度小于0.3mm)，按当前双极板的典型结构，焊缝路径为一个大环焊缝，中间四个小环焊缝。激光焊接超薄版的难点在于焊接热变形、焊缝区耐腐蚀性降低，因此焊接过程要全程加紧、气体保护。传统喷嘴吹气保护的方式不适用于高速激光焊，还不能背面保护。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装。
为了达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案是：一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，包括底座、上盖板外圈、上盖板和压块，所述底座的两侧分别设有第一进气口和第一出气口，底座上设有矩形的外圈焊缝保护气流道槽，底座的四个拐角处均设有矩形的内圈焊接保护气流道槽和弧形的导流槽，所述内圈焊接保护气流道槽通过导流槽与外圈焊缝保护气流道槽相连，所述上盖板外圈为框形且与底座匹配，上盖板外圈设置在底座的上方，上盖板外圈的两侧分别设有第二进气口和第二出气口，上盖板外圈的底部设有矩形的正面保护气流道槽，所述正面保护气流道槽呈阶梯状，正面保护气流道槽上设有通气槽，所述上盖板为矩形且与上盖板外圈匹配，上盖板设置在上盖板外圈内，上盖板的四个拐角处均设有开口，所述开口与内圈焊接保护气流道槽一一对应，所述压块有四个，压块与开口一一对应且匹配，压块设置在开口内，压块内的底部设有柱状孔和若干发散槽，所述柱状孔位于压块内的中部，各发散槽沿着柱状孔周向均匀分布在压块的底端。
作为优选，为了通过导流槽将内圈焊接保护气流道槽与外圈焊缝保护气流道槽连通，并且保证气体流动通畅，所述导流槽贯穿内圈焊接保护气流道槽的对角线，其两端分别与外圈焊缝保护气流道槽的相互垂直的两侧连通。
作为优选，为了使得外圈焊缝保护气流道槽内保护气体通气循环，所述外圈焊缝保护气流道槽的相互平行的两侧分别与第一进气口和第一出气口连通。
作为优选，为了对双极板的正面的焊缝处提供保护气体，所述通气槽有若干个，各通气槽依次设置正面保护气流道槽上，所述通气槽的一端与正面保护气流道槽连通，其另一端朝向上盖板的顶端。
作为优选，为了使得正面保护气流道槽内的保护气体通气循环，所述正面保护气流道槽的相互平行的两侧分别与第二进气口和第二出气口连通，所述第二进气口位于第一进气口的正上方。
作为优选，为了使得压块与内圈焊接保护气流道槽紧密相连，所述内圈焊接保护气流道槽的外侧设有矩形的内密封圈下沉槽。
作为优选，为了使得上盖板外圈与底座密封相连，所述外圈焊缝保护气流道槽的内侧设有矩形的外密封圈下沉槽。
作为优选，为了保证底座具有较强的刚性，所述底座的制作材料为碳钢或硬铝。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装中，工装结构简单，生产成本低；在工装内设置保护气体流道可以对双极板的进行双面保护，保护效果不受焊接速度的影响，并且高速气流还可以起到冷却的作用，减少焊接变形。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
附图说明
图1为本实用新型的带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装的结构示意图。
图2为底座的结构示意图。
图3为上盖板外圈的立体图。
图4为图3的俯视图。
图5为上盖板的结构示意图。
图6为压块的立体图。
图7为图6的仰视图。
图中各标号和对应的名称为：1.底座,2.上盖板外圈,3.上盖板,4.压块,101.第一进气口,102.第一出气口,103.外圈焊缝保护气流道槽,104.内圈焊接保护气流道槽,105.导流槽,106.内密封圈下沉槽,107.外密封圈下沉槽,201.第二进气口,202.第二出气口,203.正面保护气流道槽,204.通气槽,401.柱状孔,402.发散槽。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-7所示，一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，包括底座1、上盖板外圈2、上盖板3和压块4，底座1的两侧分别设有第一进气口101和第一出气口102，底座1上设有矩形的外圈焊缝保护气流道槽103，底座1的四个拐角处均设有矩形的内圈焊接保护气流道槽104和弧形的导流槽105，内圈焊接保护气流道槽104通过导流槽105与外圈焊缝保护气流道槽103相连，上盖板外圈2为框形且与底座1匹配，上盖板外圈2设置在底座1的上方，上盖板外圈2的两侧分别设有第二进气口201和第二出气口202，上盖板外圈2的底部设有矩形的正面保护气流道槽203，正面保护气流道槽203呈阶梯状，正面保护气流道槽203上设有通气槽204，上盖板3为矩形且与上盖板外圈2匹配，上盖板3设置在上盖板外圈2内，上盖板3的四个拐角处均设有开口，开口与内圈焊接保护气流道槽104一一对应，压块4有四个，压块4与开口一一对应且匹配，压块4设置在开口内，压块4内的底部设有柱状孔401和若干发散槽402，柱状孔401位于压块4内的中部，各发散槽402沿着柱状孔401周向均匀分布在压块4的底端。
为了通过导流槽105将内圈焊接保护气流道槽104与外圈焊缝保护气流道槽103连通，并且保证气体流动通畅，导流槽105贯穿内圈焊接保护气流道槽104的对角线，其两端分别与外圈焊缝保护气流道槽103的相互垂直的两侧连通。
为了使得外圈焊缝保护气流道槽103内保护气体通气循环，外圈焊缝保护气流道槽103的相互平行的两侧分别与第一进气口101和第一出气口102连通。
为了对双极板的正面的焊缝处提供保护气体，通气槽204有若干个，各通气槽204依次设置正面保护气流道槽203上，通气槽204的一端与正面保护气流道槽203连通，其另一端朝向上盖板3的顶端。
为了使得正面保护气流道槽203内的保护气体通气循环，正面保护气流道槽203的相互平行的两侧分别与第二进气口201和第二出气口202连通，第二进气口201位于第一进气口101的正上方。
为了使得压块4与内圈焊接保护气流道槽104紧密相连，内圈焊接保护气流道槽104的外侧设有矩形的内密封圈下沉槽106。
为了使得上盖板外圈2与底座1密封相连，外圈焊缝保护气流道槽103的内侧设有矩形的外密封圈下沉槽107。
为了保证底座1具有较强的刚性，底座1的制作材料为碳钢或硬铝。
工作原理：将金属双极板放在底座1上，上盖板外圈2围住金属双极板的四周，上盖板3依靠其自身重力或内嵌磁铁压紧金属双极板，使其与焊料紧密结合，减少焊接焊接变形，并将四个压块4分别放入上盖板3的四个开口内。进行焊接时，从第一进气口101和第二进气口201中通入保护气体，保护气体会充满外圈焊缝保护气流道槽103、内圈焊接保护气流道槽104、正面保护气流道槽203、通气槽204以及发散槽402，最后从第一出气口102和第二出气口202排出，保护气体的流道可以对双极板上的一个大环焊缝及四个小环焊缝进行双面保护，保护效果不受焊接速度的影响，并且高速气流还可以起到冷却的作用，减少焊接变形。
本实用新型不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，包括底座(1)、上盖板外圈(2)、上盖板(3)和压块(4)，所述底座(1)的两侧分别设有第一进气口(101)和第一出气口(102)，底座(1)上设有矩形的外圈焊缝保护气流道槽(103)，底座(1)的四个拐角处均设有矩形的内圈焊接保护气流道槽(104)和弧形的导流槽(105)，所述内圈焊接保护气流道槽(104)通过导流槽(105)与外圈焊缝保护气流道槽(103)相连，所述上盖板外圈(2)为框形且与底座(1)匹配，上盖板外圈(2)设置在底座(1)的上方，上盖板外圈(2)的两侧分别设有第二进气口(201)和第二出气口(202)，上盖板外圈(2)的底部设有矩形的正面保护气流道槽(203)，所述正面保护气流道槽(203)呈阶梯状，正面保护气流道槽(203)上设有通气槽(204)，所述上盖板(3)为矩形且与上盖板外圈(2)匹配，上盖板(3)设置在上盖板外圈(2)内，上盖板(3)的四个拐角处均设有开口，所述开口与内圈焊接保护气流道槽(104)一一对应，所述压块(4)有四个，压块(4)与开口一一对应且匹配，压块(4)设置在开口内，压块(4)内的底部设有柱状孔(401)和若干发散槽(402)，所述柱状孔(401)位于压块(4)内的中部，各发散槽(402)沿着柱状孔(401)周向均匀分布在压块(4)的底端。
2.如权利要求1所述的一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，所述导流槽(105)贯穿内圈焊接保护气流道槽(104)的对角线，其两端分别与外圈焊缝保护气流道槽(103)的相互垂直的两侧连通。
3.如权利要求1所述的一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，所述外圈焊缝保护气流道槽(103)的相互平行的两侧分别与第一进气口(101)和第一出气口(102)连通。
4.如权利要求1所述的一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，所述通气槽(204)有若干个，各通气槽(204)依次设置正面保护气流道槽(203)上，所述通气槽(204)的一端与正面保护气流道槽(203)连通，其另一端朝向上盖板(3)的顶端。
5.如权利要求1所述的一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，所述正面保护气流道槽(203)的相互平行的两侧分别与第二进气口(201)和第二出气口(202)连通，所述第二进气口(201)位于第一进气口(101)的正上方。
6.如权利要求1所述的一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，所述内圈焊接保护气流道槽(104)的外侧设有矩形的内密封圈下沉槽(106)。
7.如权利要求1所述的一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，所述外圈焊缝保护气流道槽(103)的内侧设有矩形的外密封圈下沉槽(107)。
8.如权利要求1所述的一种带双面气保护的金属双极板激光高速焊接工装，其特征在于，所述底座(1)的制作材料为碳钢或硬铝。
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