CN214236741U - 一种用于激光焊的保护气体装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于激光焊的保护气体装置，包括内部中空且四周封闭的腔体、进气管和导光部，腔体的下表面设有多个第一气孔，导光部设置在腔体内，且导光部的两端分别与腔体的上下表面对齐设置，进气管的一端伸入腔体内并与腔体的内部连通。本实用新型通过进气管导入保护气体并进入位于焊缝上方的腔体内，随着保护气体的不断通入，保护气体护会经由第一气孔向下排出腔体，以对腔体下方的焊缝进行保护，安装简单，激光能无损耗的透过导光部直接作用于焊缝位置，接保护气体可到达预焊接焊缝位置、焊接中焊缝位置、焊接后焊缝位置，对整个焊缝有效保护，同时可根据工件的形状进行变化，以适应不同形状的工件的焊接，适用范围广泛，通用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种用于激光焊的保护气体装置。
背景技术
激光焊作为一种新型的焊接方法，具有提高能量利用率、增大焊缝熔深、提高焊接效率和降低工件装配要求、提高焊缝质量、改善焊缝成形等特点，在航天航空、船舶制造、汽车行业得到了迅速发展。随着激光焊在焊接领域的广泛应用，越来越多的钛合金材料的工件逐渐采用激光焊接方式来加工。为了防止焊接过程中材料(比如钛合金)迅速氧化，焊接需要使用99.99％的Ar作为保护气，气体露点-40°以下，焊缝坡口正面与反面都需要使用保护气，保证焊缝金属颜色为银白色或者金黄色。由于钛及钛合金等金属的熔点较其他金属材料很高，钛合金在高温下容易与氧或者是氮发生反应生成熔点更高或者是硬度很高的氧化物或者是氮化物，这些物质能形成致密坚硬的“壳”阻止了工件的熔接，且稍微一点氧气或者是氮气就能很大程度影响焊接的质量。目前钛合金激光焊接均采用保护气拖罩，拖罩放置于激光束后方，不能有效的直接保护激光作用位置，对钛合金的焊接不是严密保护的，大大降低了钛合金焊接效率及焊接质量。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于激光焊的保护气体装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于激光焊的保护气体装置，包括内部中空且四周封闭的腔体、进气管和两端均开口设置并用于激光束穿过的导光部，所述腔体的下表面设有多个与外部连通的第一气孔，所述导光部设置在所述腔体内，且所述导光部的两端分别与所述腔体的上下表面对齐设置，所述进气管的一端伸入所述腔体内，并与所述腔体的内部连通，当激光束穿过所述导光部并对腔体下方的工件进行焊接时，保护气体经由所述进气管进入所述腔体内，并从所述第一气孔向下排出所述腔体，以对所述腔体下方的焊缝进行保护。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于激光焊的保护气体装置，通过进气管导入保护气体并进入位于焊缝上方的腔体内，这样随着保护气体的不断通入，保护气体护会经由所述第一气孔向下排出所述腔体，以对所述腔体下方的焊缝进行保护，该装置安装简单，激光能无损耗的透过导光部直接作用于焊缝位置，接保护气体可到达预焊接焊缝位置、焊接中焊缝位置、焊接后焊缝位置，对整个焊缝可以进行有效的保护，同时本装置可以根据工件的形状进行变化，以适应不同形状的工件的焊接，适用范围广泛，通用性强。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步：所述腔体包括上端敞口设置的本体和与所述本体的上端相匹配的盖板，所述盖板盖设在所述本体的上端，并与所述本体形成所述腔体，所述第一气孔设置在所述本体的底壁上，所述盖板以及所述本体的底壁上分别设有与所述导光部的上端和下端对应相匹配的通孔，所述导光部的上下两端分别设置于所述盖板以及所述本体的底壁上对应的通孔内。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述本体和所述盖板形成四周封闭的所述腔体，这样方便通过所述进气管通入的保护气体通过所述本体上的第一气孔向下排出所述腔体，以对所述腔体下方的焊缝进行保护，避免保护气体从其他方位散出造成浪费，并且通过第一气孔可以使得保护气体更好地作用于焊缝位置处。
进一步：所述盖板与所述本体的上端口焊接，所述导光部的上端和下端分别与对应的通孔内壁焊接。
上述进一步方案的有益效果是：通过将所述盖板与所述本体的上端口焊接，可以使得二者连接更加牢固，通过将所述导光部的上端和下端分别与对应的通孔内壁焊接，一方面可以使得导光部的上端和下端分别与对应的盖板和本体的底壁密封连接，另一方面，可以使得所述导光部更牢固地固定在腔体内，保证整个装置的结构稳定性。
进一步：所述导光部呈倒锥状，且其上端直径大于下端直径。
上述进一步方案的有益效果是：通过将所述导光部设置为倒锥状，可以方便激光穿过，并精确对准下方的焊缝位置处，提高激光的利用率。
进一步：多个所述第一气孔均匀阵列分布在所述本体的底壁上，且所述第一气孔的直径范围为1mm-3mm。
上述进一步方案的有益效果是：通过将多个所述第一气孔均匀阵列分布在所述本体的底壁上，可以使得所述腔体内的保护气体更加均匀地从所述腔体内向下排出，从而使得保护气体可以更加均匀地作用于焊缝位置处，提高焊缝质量。
进一步：所述的用于激光焊的保护气体装置还包括滤网，所述滤网设置在所述本体的内底壁上。
上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述滤网，可以进一步使得所述腔体内的保护气体更加均匀地从所述腔体内向下排出，从而使得保护气体可以更加均匀地作用于焊缝位置处，提高焊缝质量。
进一步：所述进气管的一端伸入所述本体内，并与所述导光部的侧壁焊接固定，且所述进气管的管壁上设有多个用于保护气体从其内部进入所述腔体内的第二气孔。
上述进一步方案的有益效果是：通过将所述进气管的一端与所述导光部的侧壁焊接固定，可以使得所述进气管伸入腔体内的一端得到更好的固定，同时，所述进气管的一端与所述导光部二者相互固定，有利于增强整个装置的结构稳定性。
进一步：所述第二气孔设置在所述进气管上位于所述腔体内的上侧管壁上，且所述第二气孔的直径范围为1mm-3mm。
上述进一步方案的有益效果是：通过将所述第二气孔设置在所述进气管上位于所述腔体内的上侧管壁上，这样可以使得所述进气管内的气体通过所述第二气孔并朝向上方运动，直至充满整个腔体，然后再从腔体底壁上的第一气孔均匀向下排出，并达到焊缝表面，有利于提高焊接质量。
进一步：所述滤网为紫铜材质，且其规格为30-100目。
上述进一步方案的有益效果是：激光焊能量密度搞，局部热量高，紫铜材质具有较好的导热性能，散热快，可以将焊接过程中产生的热量快速散发掉，同时紫铜可以在激光照射在其上时会产生反射，起到保护的作用，另外，激光焊接过程中有飞溅，紫铜不会产生粘连，很容易去除焊渣。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的用于激光焊的保护气体装置的主视图；
图2为本实用新型一实施例的用于激光焊的保护气体装置的纵剖图；
图3为本实用新型一实施例的用于激光焊的保护气体装置的侧视图；
图4为本实用新型一实施例的用于激光焊的保护气体装置的俯视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、本体，2、盖板，3、导光部，4、进气管，5、滤网。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1至图4所示，一种用于激光焊的保护气体装置，包括内部中空且四周封闭的腔体、进气管4和两端均开口设置并用于激光束穿过的导光部3，所述腔体的下表面设有多个与外部连通的第一气孔，所述导光部3设置在所述腔体内，且所述导光部3的两端分别与所述腔体的上下表面对齐设置，所述进气管4的一端伸入所述腔体内，并与所述腔体的内部连通，当激光束穿过所述导光部3并对腔体下方的工件进行焊接时，保护气体经由所述进气管 4进入所述腔体内，并从所述第一气孔向下排出所述腔体，以对所述腔体下方的焊缝进行保护。
本实用新型的用于激光焊的保护气体装置，通过进气管4导入保护气体并进入位于焊缝上方的腔体内，这样随着保护气体的不断通入，保护气体护会经由所述第一气孔向下排出所述腔体，以对所述腔体下方的焊缝进行保护，该装置安装简单，激光能无损耗的透过导光部3直接作用于焊缝位置，接保护气体可到达预焊接焊缝位置、焊接中焊缝位置、焊接后焊缝位置，对整个焊缝可以进行有效的保护，同时本装置可以根据工件的形状进行变化，以适应不同形状的工件的焊接，适用范围广泛，通用性强。
在本实用新型的一个或多个实施例中，所述腔体包括上端敞口设置的本体1和与所述本体1的上端相匹配的盖板2，所述盖板2盖设在所述本体1 的上端，并与所述本体1形成所述腔体，所述第一气孔设置在所述本体1的底壁上，所述盖板2以及所述本体1的底壁上分别设有与所述导光部3的上端和下端对应相匹配的通孔，所述导光部3的上下两端分别设置于所述盖板 2以及所述本体1的底壁上对应的通孔内。通过所述本体1和所述盖板2形成四周封闭的所述腔体，这样方便通过所述进气管4通入的保护气体通过所述本体1上的第一气孔向下排出所述腔体，以对所述腔体下方的焊缝进行保护，避免保护气体从其他方位散出造成浪费，并且通过第一气孔可以使得保护气体更好地作用于焊缝位置处。
在本实用新型的一个或多个实施例中，所述盖板2与所述本体1的上端口焊接，所述导光部3的上端和下端分别与对应的通孔内壁焊接。通过将所述盖板2与所述本体1的上端口焊接，可以使得二者连接更加牢固，通过将所述导光部3的上端和下端分别与对应的通孔内壁焊接，一方面可以使得导光部3的上端和下端分别与对应的盖板2和本体1的底壁密封连接，另一方面，可以使得所述导光部3更牢固地固定在腔体内，保证整个装置的结构稳定性。
可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述导光部3呈倒锥状，且其上端直径大于下端直径。通过将所述导光部3设置为倒锥状，可以方便激光穿过，并精确对准下方的焊缝位置处，提高激光的利用率。
可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，多个所述第一气孔均匀阵列分布在所述本体1的底壁上，且所述第一气孔的直径范围为1mm-3mm。通过将多个所述第一气孔均匀阵列分布在所述本体1的底壁上，可以使得所述腔体内的保护气体更加均匀地从所述腔体内向下排出，从而使得保护气体可以更加均匀地作用于焊缝位置处，提高焊缝质量。
可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述的用于激光焊的保护气体装置还包括滤网5，所述滤网5设置在所述本体1的内底壁上。通过设置所述滤网5，可以进一步使得所述腔体内的保护气体更加均匀地从所述腔体内向下排出，从而使得保护气体可以更加均匀地作用于焊缝位置处，提高焊缝质量。
在本实用新型的一个或多个实施例中，所述进气管4的一端伸入所述本体1内，并与所述导光部3的侧壁焊接固定，且所述进气管4的管壁上设有多个用于保护气体从其内部进入所述腔体内的第二气孔。通过将所述进气管 4的一端与所述导光部3的侧壁焊接固定，可以使得所述进气管4伸入腔体内的一端得到更好的固定，同时，所述进气管4的一端与所述导光部3二者相互固定，有利于增强整个装置的结构稳定性。
可选地，在本实用新型的一个或多个实施例中，所述第二气孔设置在所述进气管4上位于所述腔体内的上侧管壁上，且所述第二气孔的直径范围为 1mm-3mm。通过将所述第二气孔设置在所述进气管4上位于所述腔体内的上侧管壁上，这样可以使得所述进气管4内的气体通过所述第二气孔并朝向上方运动，直至充满整个腔体，然后再从腔体底壁上的第一气孔均匀向下排出，并达到焊缝表面，有利于提高焊接质量。
在本实用新型的一个或多个实施例中，所述滤网5为紫铜材质，且其规格为30-100目。激光焊能量密度搞，局部热量高，紫铜材质具有较好的导热性能，散热快，可以将焊接过程中产生的热量快速散发掉，同时紫铜可以在激光照射在其上时会产生反射，起到保护的作用，另外，激光焊接过程中有飞溅，紫铜不会产生粘连，很容易去除焊渣。实际中，为了更好的气体均匀效果，可以设置两层(或者更多层)滤网5。
本实用新型的用于激光焊接的保护气体装置，保护气经过进气管4上的第二气孔初步均匀的进入腔体，气流朝上方走，遇到盖板2后反弹，使得保护气体形成的气流能够快速而且均匀的布满腔体。保护气体布满腔体后，经过30目-100目的滤网5后，均匀的通过腔体下方的第一气孔抵达焊缝表面。保护气体气流达到预焊接焊缝位置时，保护气体迅速填充满预焊接区域，将带走该区域的其他气体及熔渣，为焊接做好准备；保护气体到达焊接中焊缝位置，包围激光束与工件表面，实时保护焊接熔池，带走激光焊接产生的等离子束，提高激光的穿透率，提高焊接质量。气流到达焊接后焊缝位置时，隔绝该区域的氧气及其他气体，使得焊接熔池能够在保护气体的环境下冷却，减少甚至消除熔池氧化带来的焊接质量变差、焊缝外观发黑等现象，提高焊接质量。
本实用新型的用于激光焊接的保护气体装置可以根据实际钛合金工件的形状，加工成方形、圆弧形等多种形状，可以应用于多种形状的钛合金工件的激光焊，应用广泛。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：包括内部中空且四周封闭的腔体、进气管(4)和两端均开口设置并用于激光束穿过的导光部(3)，所述腔体的下表面设有多个与外部连通的第一气孔，所述导光部(3)设置在所述腔体内，且所述导光部(3)的两端分别与所述腔体的上下表面对齐设置，所述进气管(4)的一端伸入所述腔体内，并与所述腔体的内部连通，当激光束穿过所述导光部(3)并对腔体下方的工件进行焊接时，保护气体经由所述进气管(4)进入所述腔体内，并从所述第一气孔向下排出所述腔体，以对所述腔体下方的焊缝进行保护。
2.根据权利要求1所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：所述腔体包括上端敞口设置的本体(1)和与所述本体(1)的上端相匹配的盖板(2)，所述盖板(2)盖设在所述本体(1)的上端，并与所述本体(1)形成所述腔体，所述第一气孔设置在所述本体(1)的底壁上，所述盖板(2)以及所述本体(1)的底壁上分别设有与所述导光部(3)的上端和下端对应相匹配的通孔，所述导光部(3)的上下两端分别设置于所述盖板(2)以及所述本体(1)的底壁上对应的通孔内。
3.根据权利要求2所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：所述盖板(2)与所述本体(1)的上端口焊接，所述导光部(3)的上端和下端分别与对应的通孔内壁焊接。
4.根据权利要求2所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：所述导光部(3)呈倒锥状，且其上端直径大于下端直径。
5.根据权利要求2所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：多个所述第一气孔均匀阵列分布在所述本体(1)的底壁上，且所述第一气孔的直径范围为1mm-3mm。
6.根据权利要求5所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：还包括滤网(5)，所述滤网(5)设置在所述本体(1)的内底壁上。
7.根据权利要求2所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：所述进气管(4)的一端伸入所述本体(1)内，并与所述导光部(3)的侧壁焊接固定，且所述进气管(4)的管壁上设有多个用于保护气体从其内部进入所述腔体内的第二气孔。
8.根据权利要求7所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：所述第二气孔设置在所述进气管(4)上位于所述腔体内的上侧管壁上，且所述第二气孔的直径范围为1mm-3mm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：所述腔体、所述导光部(3)和进气管(4)均为紫铜材质。
10.根据权利要求6所述的用于激光焊的保护气体装置，其特征在于：所述滤网(5)为紫铜材质，且其规格为30-100目。
Priority Applications (1)
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| CN202022721140.1U CN214236741U (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种用于激光焊的保护气体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN214236741U true CN214236741U (zh) | 2021-09-21 |
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| CN202022721140.1U Active CN214236741U (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种用于激光焊的保护气体装置 |
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- 2020-11-23 CN CN202022721140.1U patent/CN214236741U/zh active Active
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