一种焊接激光头装置及加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种焊接激光头装置及加工方法，具有以下优点：1、针对单焦点激光焊接，激光束呈高斯分布，焊缝截面呈钉子形，焊缝有较大的深宽比，难以满足焊缝的宽度要求的缺点利用双焦点激光焊接满足深度的同时减小焊缝深宽比，增大焊缝宽度、改善焊缝质量；2、针对单焦点激光焊接对电磁阀装配精度要求高的缺点利用双焦点激光焊接提高激光焊接对装配精度的适应性；3、针对单焦点激光焊接稳定性较差的缺点利用双焦点激光焊接提高激光焊接稳定性。

Welding laser head device and processing method

The invention relates to a laser welding head device and processing method, has the following advantages: 1, the single focus of laser welding, the laser beam is Gauss distribution, the cross section of the weld is larger nail shape, the weld depth to width ratio, to meet the requirements of the weld width disadvantage of using double focal depth point meet at the same time reduce laser welding weld depth width ratio, increase the weld width, improve weld quality; 2, the single focus of laser welding of high requirements on electromagnetic valve assembly precision soldering, improve the welding assembly precision adaptive laser using double focus laser; 3, the single focus of laser welding of low stability by using double focus laser welding to improve the stability of laser welding.

【技术实现步骤摘要】
一种焊接激光头装置及加工方法
本专利技术涉及一种电磁阀激光焊接激光头装置及加工方法，属于电磁阀焊接领域。
技术介绍
在制冷
，电磁阀一般用于控制流体的通断切换，常用的电磁阀如图1包括线圈总成3、阀芯部件5、活塞部件6和主阀体7，其中阀芯部件包括阀座4、一端与阀体固定连接的套管2、位于套管内并且固定在套管的另一端的上封头1、可在套管内自由滑动的并通过芯铁弹簧与上封头连接的芯铁。电磁阀在系统中运行时，制冷剂是充满套管的，所以套管分别与阀座和上封头之间通过其部件的连接需使用焊接加工。电磁阀工作时需承受一定压力，因此对其焊缝强度有较高要求。焊接的种类有电焊、气焊、钎焊、热熔焊、激光焊等。激光焊接是一种先进的焊接技术，它是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密的焊接方法。激光焊接时，激光通过聚焦元件被聚焦于工件表面，而激光的聚焦特性直接影响到激光焊接的效果。实际生产中，电磁阀体部件焊接接头存在一定间隙，或者装配精度不高。为确保批量生产的产品合格率，焊缝截面需达到一定的宽度，同时焊缝熔深需满足工艺要求。一般使用单焦点激光焊接，激光束呈高斯分布，由于瞬间高能量作用于材料表面，材料汽化产生匙孔，焊缝截面一般呈钉子形，焊缝有较大的深宽比，难以满足焊缝的宽度要求，如图2所示。随着大功率激光器技术的发展，激光深熔焊技术已经开始大量地应用于汽车、造船、核电站结构件、航空航天等领域。但是由于激光本身的聚焦特点，光斑较细，这对焊缝的工件间隙提出了很高的要求。实际工业生产中，焊缝由于加工、装配精度等原因，往往会有一定间隙。针对这一问题双焦点激光焊接工艺被开发出来，以提高激光焊接对装配精度的适应性及焊接过程的稳定性、改善焊缝质量，从而获得较好的激光焊接效果。由于单焦点激光焊接，激光束呈高斯分布，由于瞬间高能量作用于材料表面，材料汽化产生匙孔，焊缝截面一般呈钉子形，焊缝有较大的深宽比，难以满足焊缝的宽度要求，本专利技术的目的是：1、针对单焦点激光焊接，激光束呈高斯分布，焊缝截面呈钉子形，焊缝有较大的深宽比，难以满足焊缝的宽度要求的缺点利用双焦点激光焊接满足深度的同时减小焊缝深宽比，增大焊缝宽度、改善焊缝质量；2、针对单焦点激光焊接对电磁阀装配精度要求高的缺点利用双焦点激光焊接提高激光焊接对装配精度的适应性；3、针对单焦点激光焊接稳定性较差的缺点利用双焦点激光焊接提高激光焊接稳定性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种焊接激光头装置及加工方法。一种焊接激光头装置，包括如下部分：包括光路腔体，所述光路腔体上部设置有激光入射孔，所述光路腔体的底部设置有激光出射孔：所述光路腔体的内部设置有半反射镜(2)、全反射射镜(4)和聚焦镜(7)；所述光路腔体上部激光器发射的激光束通过激光入射孔入射到光路腔体内，经半反射镜(2)分成水平激光束(3)和垂直激光束(5)，垂直激光束(5)垂直入射至聚焦镜(7)将激光束聚焦成激光焦点(8)，水平激光束(3)经全反射射镜(4)反射成垂直激光束(6)，垂直激光束(6)垂直入射至聚焦镜(7)将激光束聚焦成激光焦点(9)。优选地，所述激光发射器可为气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器。优选地，所述半反射镜的反射面、所述全反射镜的反射面相互平行。优选地，所述半反射镜的反射面、所述全反射镜的反射面与水平面的夹角均为大于0°且小于90°。优选地，所述光路腔体下部设置有用于激光束聚焦的聚光透镜。优选地，所述聚光透镜可为双凸透镜、平凸透镜、凹凸透镜。一种焊接激光头加工方法，实现的过程如下：步骤1：将阀座和套管通过压装成阀座组件，安装在夹具上夹紧固定，并且所述夹具能够随着电机的转动而转动；步骤2：将激光焊接头安装在阀座的上方，焊接时，焦距对准所述套管与所述阀座结合部位的内壁部位，激光头中心线与阀座中心线形成一定角度α；步骤3：开启激光焊接装置，同时电机转动，转动一圈或若干圈后焊接完成，阀座与套管紧密连接形成完整的环形焊缝，完成所述电磁阀的阀座组件的焊接。优选的，所述夹具的转动中心与阀座和套管的中心线重合，所述阀座组件在焊接时随着夹具的转动而转动形成的完整的环形焊缝。优选的，所述激光头中心线与所述阀座中心线形成的角度α设定在40°～70°之间，包括40°和70°与现有技术相比，在本专利技术的激光焊接头装置及加工方法中，通过双焦点激光焊接提高焊接对装配精度的适应性及焊接过程的稳定性、改善焊缝质量，从而获得较好的激光焊接效果。附图说明图1为本专利技术的电磁阀结构示意图；图2为本专利技术的焊缝形状示意图；图3为本专利技术的电磁阀双焦点激光焊接装置图；图4为本专利技术的双焦点激光头装置图。具体实施方式在本专利技术中双焦点激光头发射出的激光与旋转载物台成一定角度对电磁阀进行焊接。如图3所示双焦点激光头1发出的激光通过旋转载物台5对电磁阀的套管4与阀座2进行焊接形成焊缝3。在双焦点激光头装置中激光器发出的激光1经过半反射镜2后形成光束3和光束5，光束5通过聚焦镜7聚焦后形成第一焦点8，光束3经过全反射镜4后形成光束6，光束6通过聚焦镜7聚焦后形成第二焦点9，两焦点同时对电磁阀进行焊接。在双焦点激光头装置中激光器发出的激光经过半反射镜和全反射镜后形成两束激光通过光聚焦镜聚焦后形成双焦点激光通过旋转载物台对电磁阀进行旋转焊接。本专利技术中在双焦点激光头装置中激光器发出的激光经过半反射镜和全反射镜后形成两束激光通过光聚焦镜聚焦后形成双焦点激光通过旋转载物台对电磁阀进行旋转焊接，可满足焊缝要求提高焊接质量及稳定性。在不脱离本专利技术精神或必要特性的情况下，可以其它特定形式来体现本专利技术。应将所述具体实施例各方面仅视为解说性而非限制性。因此，本专利技术的范畴如随附申请专利范围所示而非如前述说明所示。所有落在申请专利范围的等效意义及范围内的变更应视为落在申请专利范围的范畴内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双焦点激光焊接加工头装置，其特征在于，包括光路腔体，所述光路腔体上部设置有激光入射孔，所述光路腔体的底部设置有激光出射孔：所述光路腔体的内部设置有半反射镜(2)、全反射射镜(4)和聚焦镜(7)；所述光路腔体上部激光器发射的激光束通过激光入射孔入射到光路腔体内，经半反射镜(2)分成水平激光束(3)和垂直激光束(5)，垂直激光束(5)垂直入射至聚焦镜(7)将激光束聚焦成激光焦点(8)，水平激光束(3)经全反射射镜(4)反射成垂直激光束(6)，垂直激光束(6)垂直入射至聚焦镜(7)将激光束聚焦成激光焦点(9)。

【技术特征摘要】
1.一种双焦点激光焊接加工头装置，其特征在于，包括光路腔体，所述光路腔体上部设置有激光入射孔，所述光路腔体的底部设置有激光出射孔：所述光路腔体的内部设置有半反射镜(2)、全反射射镜(4)和聚焦镜(7)；所述光路腔体上部激光器发射的激光束通过激光入射孔入射到光路腔体内，经半反射镜(2)分成水平激光束(3)和垂直激光束(5)，垂直激光束(5)垂直入射至聚焦镜(7)将激光束聚焦成激光焦点(8)，水平激光束(3)经全反射射镜(4)反射成垂直激光束(6)，垂直激光束(6)垂直入射至聚焦镜(7)将激光束聚焦成激光焦点(9)。2.如权利要求1所述的双焦点激光焊接加工头装置，其特征在于，所述激光发射器可为气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器。3.如权利要求1所述的双焦点激光焊接加工头装置，其特征在于，所述半反射镜的反射面、所述全反射镜的反射面相互平行。4.如权利要求1所述的双焦点激光焊接加工头装置，其特征在于，所述b半反射镜的反射面、所述全反射镜的反射面与水平面的夹角均为大于0°且小于90°。5.如权利要求1所述的双焦点激光焊接加工头装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠，张冲，陈玲玉，程丽文，李志鹏，邓宇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44