CN2928355Y - 一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头 - Google Patents
一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2928355Y CN2928355Y CN 200620119064 CN200620119064U CN2928355Y CN 2928355 Y CN2928355 Y CN 2928355Y CN 200620119064 CN200620119064 CN 200620119064 CN 200620119064 U CN200620119064 U CN 200620119064U CN 2928355 Y CN2928355 Y CN 2928355Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base
- working gas
- gas nozzle
- nozzle
- processing head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 33
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 19
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 19
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 64
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 208000012260 Accidental injury Diseases 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头，属于激光材料加工及其应用领域。本装置由底座(11)和对中装置组成，底座(11)上集成了工作气体喷嘴(5)、保护气体喷嘴和送丝嘴(10)，底座(11)和对中装置中央均开有孔道，中央孔道用于激光束通过，与工作气体喷嘴(5)的轴线和送丝嘴(10)的轴线相交于一点，可将工作气体和焊丝准确输送到激光与工件相互作用点。保护气体喷嘴的出气通道以加工头中心轴为中心均匀分布，保护气从分气环(9)喷出在被焊区域四周形成一道圆柱面气帘。本实用新型可方便更换各易损部件，通过更换底座(11)可适用于多种铝合金及难焊接材料的激光填丝焊接场合，结构可靠，制造简单，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光填丝焊接的机械装置，尤其涉及一种专用于铝合金激光填丝焊接的加工头，属于激光材料加工及其应用领域。
背景技术
在现有的激光材料加工中，尤其是铝合金的激光填丝焊接中，工作气体、保护气体和焊丝的输送采用的工作气体喷嘴、保护气体喷嘴和送丝嘴是分离式的结构。该结构形式的焊接加工头在使用过程中，存在诸多问题：分离式的结构不利于提高加工头的结构可靠性，也不便于调节，给使用带来不便；工作气体和保护气体喷嘴的功能不明确，在控制等离子体的同时，使得焊缝表面得不到有效保护，易形成气孔和发生氧化、氮化，影响焊接质量；铝合金的激光填丝焊接要求焊丝具有良好的对中性，而目前使用的送丝嘴指向性较差；通用性差。这些问题，都严重束缚了铝合金激光填丝焊接技术的进一步推广应用。
发明内容
本实用新型克服了现有铝合金激光填丝焊接装置的可靠性差、对焊缝保护作用差、送丝指向性差的缺陷，提供了一种专用于铝合金的激光填丝焊接加工头。该焊接加工头将工作气体喷嘴、保护气体喷嘴和送丝嘴集成于一体，可将工作气体和焊丝准确输送到激光与工件相互作用点，保护气体喷嘴可屏蔽外界空气进入焊接区以实现焊缝周围一定区域的有效保护，更换底座可适用于多种铝合金的焊接，结构可靠性高，且制造简单，使用方便。
本实用新型是这样实现的：本装置主要包括有由调节筒1和连接件13组成的对中装置、底座11，其中，连接件13中部沿径向开有一矩形的孔道，外侧开有两个通孔，调节筒1可沿连接件13旋动用以离焦量的调节，压盖2可在调节筒1内滑动；底座11连接于对中装置的下部。底座11主要包括有工作气体喷嘴5、送丝嘴10和由保护气体喷嘴内腔7、保护气体喷嘴外腔8、分气环9组成的保护气体喷嘴；底座11的下部为一空腔，工作气体喷嘴5、送丝嘴10、保护气体喷嘴分布于该空腔内；底座11和对中装置中央均开有一连通的中央孔道，中央通道与底座11底部的空腔连通，用于激光束通过；底座11两端的中央孔道为凸肩状，内孔道直径均小于外孔道直径，在外孔道上开有螺纹；底座11前部外表面侧壁开有工作气体进气通道A并开有螺纹，与工作气体进气通道相对称的另一侧开有送丝嘴通道B并开有螺纹，两通道轴线与中央孔道轴线相交于一点；工作气体喷嘴5安装于底座11上，与工作气体通道的螺纹配合且密封；送丝嘴10安装于底座11上，与送丝通道的螺纹配合；保护气体喷嘴安装于底座11下端，与底座11下端的螺纹配合。
所述保护气喷嘴由内腔7、外腔8和分气环9组成，内腔7和外腔8之间形成以中央通道的中心线为轴线的环形空腔，在底座11上开有进气孔D与该空腔相通，内腔7前端呈阶梯状，外径开有螺纹用于与底座11配合连接，后端呈锥形，外腔8外形呈柱状，内孔道呈阶梯状并开有螺纹用于与内腔7配合且密封，分气环9由保护气体喷嘴内腔7、外腔8配合装夹于喷嘴底部并密封，分气环9上沿圆周方向开有小孔，保护气体由分布于分气环9上的若干小孔喷出。
在底座11上与工作气体通道呈90°的一侧开有与中央通道连通的螺纹孔C。
所述的分气环9沿以中央孔道的中心轴为圆心的圆周方向均匀分布。
保护气体喷嘴采用与加工头中心同轴的形式，工作气体喷嘴采用侧吹形式。保护气体喷嘴的出气通道以加工头中心轴为中心均匀分布。
本实用新型的工作过程：工作时，工作气体由A进入，经工作气体喷嘴5喷出，吹向激光与材料作用点；焊丝由B进入，经送丝嘴抵达激光与材料作用点；保护气体由D进入，经保护气体喷嘴内外腔，从分气环9喷出形成柱面气帘，将激光束与工件相互作用区包围，隔绝工作点周围空气，并且保护气体将向外扩散，大大增加保护的面积，对材料与激光作用区进行有效保护。惰性气体由螺纹孔C进入，充满焊接区上部的空间，以隔绝来自导光通道中的空气。
本实用新型将工作气体喷嘴5、保护气体喷嘴和送丝嘴10集成于底座11之上，大大增加了结构的可靠性，工作气体喷嘴5中心延长线和送丝嘴10中心延长线相交于工作点，通过对中装置的调节可实现工作点与激光束相对位置的调节。工作气体喷嘴5的内径可根据被加工材料的特点按需要更换，送丝嘴10内径同样可根据填充焊丝的直径而更换，工作气体和焊丝的送进角度可通过更换不同尺寸的底座11实现。保护气体经由保护气体喷嘴的锥形内腔，从分气环9的小孔喷出，在被焊区域四周形成一道圆柱面气帘，并且保护气将向外扩散，大大增加保护面积，避免周围空气进入激光与材料相互作用区，有助于改善工件焊缝表面成形，有效避免气孔的产生。另外，铝合金激光填丝焊接加工头各易损部件都是可拆卸的，当在焊接过程中受到意外损伤时，可方便更换新的部件，而不需要更改其他构件，使用十分方便。
附图说明
图1铝合金激光填丝焊接加工头结构示意图
图2铝合金激光填丝焊接加工头底座结构示意图
图中：1调节筒，2压盖，3调节螺钉，4钡姆，5工作气体喷嘴，6定位螺钉，7内腔，8外腔，9分气环，10送丝嘴，11底座，12夹丝头，13连接件。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式参见图1、图2。本装置主要由底座11和对中装置组成，对中装置包括有调节筒1、压盖2、调节螺钉3、连接件13。底座11上集成了工作气体喷嘴5、保护气体喷嘴(由保护气体喷嘴内腔7、保护气体喷嘴外腔8和分气环9组成)和送丝嘴10。底座11的下部为一空腔，工作气体喷嘴5、送丝嘴10、保护气体喷嘴分布于该空腔内。底座11和对中装置中央均开有一连通的中央孔道，中央通道与底座11底部的空腔连通，用于激光束通过；底座11两端中央孔道为凸肩状，内孔道直径均小于外孔道直径，在外孔道上开有螺纹，底座11通过该螺纹与对中装置连接。底座11前部外表面侧壁开有工作气体进气通道A并开有螺纹，与工作气体进气通道相对称的另一侧开有送丝嘴通道B并开有螺纹，两通道轴线与中央孔道轴线相交于一点。底座11下端开有一螺钉孔(与定位螺钉6配合)。与工作气体通道呈90°的一侧开有一螺纹孔C，用以通入惰性气体，隔绝来自光路的空气。工作气体喷嘴5安装于底座11上，与工作气体通道的螺纹配合且密封。送丝嘴5安装于底座11上，与送丝通道的螺纹配合。保护气体喷嘴安装于底座11的下端，与底座11下端的螺纹配合，由装于其上的定位螺钉6定位，保护气喷嘴由内腔7、外腔8和分气环9组成，两边开有进气孔D，保护气体由分布于分气环9上的若干小孔喷出，内腔7前端呈阶梯状外径开有螺纹，后端呈锥形，外腔8外形呈柱状，内孔道呈阶梯状并开有螺纹，与内腔7配合且密封，分气环9上沿圆周相隔一定距离开有小孔，由保护气内、外腔配合装夹于喷嘴底部，通过对保护气体内腔7后端螺纹的调节，可以沿光束轴向调节工作点与光束的相对位置，由定位螺钉6起到定位作用。底座11的另一端安装有对中装置，由调节筒1和连接件13组成，连接件13中部沿径向开有一矩形的孔道，外侧开有两个通孔，调节筒1可沿连接件13旋动用以离焦量的调节，底座上端的压盖2可在调节筒1内滑动，由分布于四周的四个调节螺钉3调节光束与加工头的相对位置，位置调节好后，由钡姆4锁紧。
工作气体喷嘴5的内径可根据被加工材料的激光焊接特性按需要更换，送丝嘴5内径同样可根据填充焊丝的直径而更换，工作气体和焊丝的送进角度可根据不同加工对象的特点，通过更换不同尺寸的底座11实现。由于铝合金激光填丝焊接加工头各易损部件(如工作气体喷嘴5、送丝嘴10及保护气体喷嘴内腔7)都是可拆卸的，当在焊接过程中受到意外损伤时，可方便更换新的部件，而不需要更改其他构件，使用十分方便。
经试验表明，采用铝合金激光填丝焊接加工头进行铝合金的激光焊接时，焊接稳定性显著提高，工件焊缝表面成形美观，能有效控制气孔的产生，得到了良好的焊接效果。
本实用新型可应用于多种铝合金的激光填丝焊接，同时还适用于其它轻合金及难焊接材料(如镁合金、钛合金等)的激光填丝焊接场合。
Claims (4)
1、一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头，本装置主要包括有由调节筒(1)和连接件(13)组成的对中装置、底座(11)，其中，连接件(13)中部沿径向开有一矩形的孔道，外侧开有两个通孔，调节筒(1)可沿连接件(13)旋动用以离焦量的调节，压盖(2)可在调节筒(1)内滑动；底座(11)连接于对中装置的下部，其特征在于：所述的底座(11)主要包括有工作气体喷嘴(5)、送丝嘴(10)和由内腔(7)、外腔(8)、分气环(9)组成的保护气体喷嘴；底座(11)的下部为一空腔，工作气体喷嘴(5)、送丝嘴(10)、保护气体喷嘴分布于该空腔内；底座(11)和对中装置中央均开有一连通的中央孔道，中央通道与底座(11)底部的空腔连通，用于激光束通过；底座(11)两端的中央孔道为凸肩状，内孔道直径均小于外孔道直径，在外孔道上开有螺纹；底座(11)前部外表面侧壁开有工作气体进气通道(A)并开有螺纹，与工作气体进气通道相对称的另一侧开有送丝嘴通道(B)并开有螺纹，两通道轴线与中央孔道轴线相交于一点；工作气体喷嘴(5)安装于底座(11)上，与工作气体通道的螺纹配合且密封；送丝嘴(10)安装于底座(11)上，与送丝通道的螺纹配合；保护气体喷嘴安装于底座(11)下端，与底座(11)下端的螺纹配合。
2、根据权利要求1所述的用于铝合金激光填丝焊接的加工头，其特征在于：所述的保护气喷嘴由内腔(7)、外腔(8)和分气环(9)组成，内腔(7)和外腔(8)之间形成以中央通道的中心线为轴线的环形空腔，在底座(11)上开有进气孔(D)与该空腔相通，内腔(7)前端呈阶梯状，外径开有螺纹用于与底座(11)配合连接，后端呈锥形，外腔(8)外形呈柱状，内孔道呈阶梯状，并开有螺纹用于与内腔(7)配合且密封，分气环(9)由内腔(7)、外腔(8)配合装夹于喷嘴底部并密封，分气环(9)上沿圆周方向开有小孔，保护气体由分布于分气环(9)上的若干小孔喷出。
3、根据权利要求1所述的用于铝合金激光填丝焊接的加工头，其特征在于：在底座(11)上与工作气体通道呈90°的一侧开有与中央通道连通的螺纹孔C。
4、根据权利要求2所述的用于铝合金激光填丝焊接的加工头，其特征在于：所述的分气环(9)沿以中央孔道的中心轴为圆心的圆周方向均匀分布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620119064 CN2928355Y (zh) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | 一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620119064 CN2928355Y (zh) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | 一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2928355Y true CN2928355Y (zh) | 2007-08-01 |
Family
ID=38306747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200620119064 Expired - Fee Related CN2928355Y (zh) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | 一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2928355Y (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102357734A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-02-22 | 北京工业大学 | 一种激光填丝焊接连接2xxx与7xxx异种铝合金的方法 |
| CN105562951A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-11 | 苏州大学 | 一种用于激光熔覆的激光光内送丝装置 |
| CN105772942A (zh) * | 2014-12-25 | 2016-07-20 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法 |
| CN107414301A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-01 | 南京理工大学 | 一种钢及铝合金激光增材制造的导丝装置及方法 |
| CN108326453A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-07-27 | 海宁市锦新轴承有限公司 | 一种激光焊接加工设备 |
| CN108581201A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-09-28 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光填丝焊接装置及方法 |
| CN110039178A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-23 | 深圳市慧之光激光器件有限公司 | 一种激光焊接头 |
| CN110052710A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-26 | 江苏集萃先进金属材料研究所有限公司 | 一种铝合金激光焊接方法 |
| CN113500274A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-10-15 | 辽宁美托科技股份有限公司 | 一种自动旋转焊接装置 |
| US11229977B2 (en) | 2018-07-19 | 2022-01-25 | Lincoln Global, Inc. | Laser hot wire additive deposition head with omni-directional build path |
-
2006
- 2006-07-28 CN CN 200620119064 patent/CN2928355Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102357734A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-02-22 | 北京工业大学 | 一种激光填丝焊接连接2xxx与7xxx异种铝合金的方法 |
| CN102357734B (zh) * | 2011-09-22 | 2013-11-27 | 北京工业大学 | 一种激光填丝焊接连接2 xxx与7 xxx异种铝合金的方法 |
| CN105772942A (zh) * | 2014-12-25 | 2016-07-20 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法 |
| CN105562951A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-11 | 苏州大学 | 一种用于激光熔覆的激光光内送丝装置 |
| CN107414301A (zh) * | 2017-09-04 | 2017-12-01 | 南京理工大学 | 一种钢及铝合金激光增材制造的导丝装置及方法 |
| CN107414301B (zh) * | 2017-09-04 | 2019-11-15 | 南京理工大学 | 一种钢及铝合金激光增材制造的导丝装置及方法 |
| CN108326453A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-07-27 | 海宁市锦新轴承有限公司 | 一种激光焊接加工设备 |
| CN108581201A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-09-28 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光填丝焊接装置及方法 |
| US11229977B2 (en) | 2018-07-19 | 2022-01-25 | Lincoln Global, Inc. | Laser hot wire additive deposition head with omni-directional build path |
| CN110052710A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-26 | 江苏集萃先进金属材料研究所有限公司 | 一种铝合金激光焊接方法 |
| CN110039178A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-23 | 深圳市慧之光激光器件有限公司 | 一种激光焊接头 |
| CN113500274A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-10-15 | 辽宁美托科技股份有限公司 | 一种自动旋转焊接装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN2928355Y (zh) | 一种用于铝合金激光填丝焊接的加工头 | |
| CN105772942B (zh) | 一种激光焊缝同轴吹气保护装置及应用方法 | |
| JP4299157B2 (ja) | 粉末金属肉盛ノズル | |
| CN1087992C (zh) | 激光/粉末金属涂层喷头 | |
| CN101733550B (zh) | 一种送丝送粉复合激光熔覆成形方法及装置 | |
| US5321228A (en) | Nozzle for the surface treatment of metal workpieces | |
| WO2018228276A1 (zh) | 一种内置筛孔式环形激光熔覆喷嘴 | |
| CN104736289A (zh) | 激光加工头和用于激光加工头的环形喷嘴 | |
| CN202297781U (zh) | 同轴粉丝复合送料激光熔覆喷嘴结构 | |
| CN1194889A (zh) | 等离子电弧喷枪 | |
| CN105689849A (zh) | 一种后置式窄间隙/超窄间隙气保焊焊枪的气体分流装置 | |
| JPS62107976A (ja) | 研摩流体ジエツト切断装置のためのノズル取付体 | |
| CN101530000A (zh) | 用于等离子体电弧炬的成型的屏蔽孔 | |
| CN201128758Y (zh) | 激光熔覆用送粉轴线可调的送粉头 | |
| AU599741B2 (en) | Cap for an arc torch and torch provided with said cap | |
| CN203227932U (zh) | 一种多层气帘型激光切割头 | |
| CN110238466A (zh) | 电弧微爆内外冲液装置和加工设备 | |
| PL1740362T3 (pl) | Urządzenie do wytwarzania rękawowych półwyrobów przy użyciu asymetrycznego tłoka pierścieniowego | |
| US4566676A (en) | Short tip for a torch and a torch type tool | |
| DE202005016574U1 (de) | Blasvorrichtung für ein Laserwerkzeug | |
| CN111254431A (zh) | 一种用于气氛保护的光-粉同路送粉喷嘴 | |
| CN2633495Y (zh) | 激光焊接用同轴喷嘴 | |
| CN116275504A (zh) | 一种激光焊接用同轴保护装置及其制造方法 | |
| CN113909646B (zh) | 一种同轴送粉tig焊接装置及其应用 | |
| CN109338359A (zh) | 一种多束金属粉流与多束激光精准匹配的高速激光熔覆头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070801 Termination date: 20100728 |