The invention relates to a laser narrow gap welding head, which is used for thick plate laser narrow gap multi-layer welding, and can also be used for laser filler welding and laser brazing. The structure of welded joint mainly includes main body of welding head, laser transmission and focusing, welding wire transportation, gas protection, transverse air curtain and CCD observation. When welding, such as mechanical hand movement mechanism responsible for according to the preset good path, each bead only according to the gap width and depth of manual or automatic adjustment position, focal point height wire, welding head base, nozzle, gas protection device, other parts of the CCD observation position unchanged, only when the weld pile height more than just need a certain value movement mechanism of changing a height, repeat the above process to finish welding. The invention adopts modular design, compact structure, strong adaptability and welding characteristics of high efficiency, easy operation and maintenance etc..
【技术实现步骤摘要】
一种激光窄间隙焊接头
本专利技术涉及一种激光窄间隙焊接头,属于激光加工领域。
技术介绍
在核电、石油化工、船舶、海洋工程等工业领域应用到大量的厚壁结构,在这些结构的制造过程中焊接是其中最关键的工序之一,同时焊接又是决定生产效率的关键环节。对于大型精密结构的厚板焊接,由于对焊缝质量、焊缝外形尺寸、焊接变形等的严格要求,通常会选择窄间隙焊,目前窄间隙焊的主要方式是窄间隙TIG和窄间隙MIG,但是这两种窄间隙电弧焊存在热输入大、焊接结构应力变形严重、间隙宽导致金属填充量大、焊接效率过低等明显不足。随着大功率激光器技术日新月异的发展和激光加工技术越来越广泛的普及,激光焊在厚板领域的扩展将是大势所趋。与传统的电弧焊相比,激光的功率密度至少大一个数量级且激光光束外形尺寸精确可控,焊件坡口尺寸可控制到电弧的二分之一,由此导致的直接结果是焊缝热输入量、焊接变形以及金属填充量大为减小,生产效率随之大为提高。焊接界通常认为间隙尺寸小于5mm的窄间隙焊可称为超窄间隙焊接,因此激光窄间隙焊完全可称为超窄间隙焊。目前世界范围内激光窄间隙焊是焊接领域的研究热点。在激光窄间隙焊中焊接头是对焊接过程和焊接质量影响除激光器之外的最关键因素,但是目前仍没有一款专用于激光窄间隙焊的焊接头出现。因此,研制一款适用于激光窄间隙焊的新型焊接头十分必要。
技术实现思路
本专利技术激光窄间隙焊接头主要由焊接头基体、光束传输与转换模块、送丝模块、气体保护模块、横向气帘和烟气抽排模块及CCD监测模块等部分组成。一种激光窄间隙焊焊接头,其特征在于:焊接头包括光学准直模块(1)、聚焦镜(2)、保护镜(5)、气体保护 ...
【技术保护点】
一种激光窄间隙焊焊接头,其特征在于:焊接头包括光学准直模块(1)、聚焦镜(2)、保护镜(5)、气体保护模块(3)、送丝模块(4)、CCD观测模块(8)、横向气帘(6)、烟气排出管道(7)、送丝位置调节装置(9)、机器人适配器(10)、基体(11)、传输光纤(12)、气体保护喷嘴位置调节结构(13);基体(11)为空腔结构且基体底部腔体部分两侧各开一窗口,与大气相通;其中传输光纤(12)接头与准直模块(1)相连,准直模块(1)和聚焦镜(2)同轴螺纹连接,保护镜(5)镜坐布置在聚焦镜(2)下方并固定在基体(11)底部腔体上,保护镜(5)嵌入在保护镜座中;基体(11)底部腔体下方设置横向气帘(6),横向气帘(6)排出的超音速空气及烟气经导流进入基体的空心纵臂,气体向上并通过烟气排出管道(7)最终排出,直接接入烟气净化设备,准直模块(1)被环抱于基体上横臂位置;CCD观测模块(8)布置在基体(11)底部右侧,与焊接头竖直方向偏转10°~45°,气体保护模块(3)通过位置调节结构(13)与CCD观测模块(8)相连;送丝模块(4)安装在焊接头左侧,送丝嘴调节装置(9)通过纵横两维燕尾槽调节结构安装 ...
【技术特征摘要】
1.一种激光窄间隙焊焊接头,其特征在于:焊接头包括光学准直模块(1)、聚焦镜(2)、保护镜(5)、气体保护模块(3)、送丝模块(4)、CCD观测模块(8)、横向气帘(6)、烟气排出管道(7)、送丝位置调节装置(9)、机器人适配器(10)、基体(11)、传输光纤(12)、气体保护喷嘴位置调节结构(13);基体(11)为空腔结构且基体底部腔体部分两侧各开一窗口,与大气相通;其中传输光纤(12)接头与准直模块(1)相连,准直模块(1)和聚焦镜(2)同轴螺纹连接,保护镜(5)镜坐布置在聚焦镜(2)下方并固定在基体(11)底部腔体上,保护镜(5)嵌入在保护镜座中;基体(11)底部腔体下方设置横向气帘(6),横向气帘(6)排出的超音速空气及烟气经导流进入基体的空心纵臂,气体向上并通过烟气排出管道(7)最终排出,直接接入烟气净化设备,准直模块(1)被环抱于基体上横臂位置;CCD观测模块(8)布置在基体(11)底部右侧,与焊接头竖直方向偏转10°~45°,气体保护模块(3)通过位置调节结构(13)与CCD观测模块(8)相连;送丝模块(4)安装在焊接头左...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨武雄,李飞,武强,肖荣诗,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。