一种激光焊接保护气装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光焊接保护气装置，包括气刀组件、连接支架、气腔、气腔气管接头、耐高温喷嘴、气体匀化滤板和气流导向板；气刀组件安装在连接支架的上方，气腔上方无缝安装在连接支架下方，气体匀化滤板位于气腔下方且与气腔内壁过盈配合，气腔气管接安装在气腔外侧壁上；耐高温喷嘴上端与气腔顶壁中部的通孔过盈配合；连接支架正对耐高温喷嘴上端的位置具有通孔，耐高温喷嘴下端与气体匀化滤板中部的通孔过盈配合；气流导向板位于气体匀化滤板下方。激光穿过耐高温喷嘴中空的通道为焊接工件进行焊接，同时保护气体从气腔气管接头进入气腔后穿过气体匀化滤板为焊缝提供大范围保护气氛围。本发明专利技术能驱散激光通道内的光致等离子体。

【技术实现步骤摘要】
一种激光焊接保护气装置
本专利技术涉及激光焊接
，尤其涉及一种激光焊接保护气装置。
技术介绍
激光焊接是以高能量激光束作为热源，辐射加热到材料表面，通过热传导使材料熔化并连接的一种焊接方法。由于激光焊接具有高精度、高效率、热影响区小、变形小等优点，因此具有良好的发展前景。随着激光技术和数控技术的不断发展，目前激光焊接已经成为工业板材焊接领域一种先进加工方法。在航空航天和医疗等应用中使用的高性能材料钛合金、铝合金、不锈钢等金属合金材料在激光焊接过程中，为避免高温焊缝接触到空气受到氧化，造成焊缝的力学性能变差，另外在焊接过程会产生的危险气体与颗粒物质对人体伤害极大。一般需要对焊缝高温区进行惰性气体保护。目前的激光焊接保护气装置主要分为三大类:同轴吹气装置、旁轴吹气装置、真空或保护气环境装置。旁轴吹气装置以及真空或保护气环境装置的使用受焊缝形式与工件尺寸限制，同轴吹气装置的应用最为广泛。随着工业机器人应用的发展，激光焊接与工业机器人组合使用的场景越来越多，工业机器人激光焊接多为高功率激光焊接，焊接保护气装置对高功率激光焊接的重要性愈专利技术显，但是现有的吹气装置往往很难达到理想的焊缝保护效果。现在有的激光同轴吹气保护气装置的主要有两种方案：一种是同轴喷嘴保护气装置，采用同轴喷嘴提供焊接保护气，保护气体在与激光通道同轴的流道导引下，汇聚于激光焊接点。(参见专利授权公告号CN206811309U)另一种是同轴气罩式保护气装置，其以同轴喷嘴和环形气罩为核心组件。位于中心的同轴喷嘴对工件上的激光焊接点提供焊接保护气，位于外围的环形气罩产生气体屏蔽区域保护仍处在高温的焊缝。(参见专利授权公告号CN105772942A)但是上面的两种方案具有如下缺点：同轴喷嘴保护气装置主要存在以下问题：(1)保护气体覆盖范围比较小，在激光高功率高速焊接时，焊缝在仍处在高温时即失去气体保护，焊接效果比较差。(2)焊接保护气流紊乱会影响焊缝成形。同轴气罩式保护气装置主要存在以下问题：(1)环形气罩上的气体匀化滤板临近焊缝，激光焊接产生的飞溅物在较短时间内就会堵塞其中的微小流道，导致环形气罩失效。(2)同轴气嘴的向上气流使高功率激光汇聚过程中产生的光致等离子体沿气流方向上流窜，严重时会烧损激光焊接头。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供了一种激光焊接保护气装置，其吹气保护范围大，可以得到优异的焊接效果；利用压差使气体驱散激光通道内的光致等离子体，可防止焊接过程中的飞溅物堵塞气体匀化滤板，并且可以防止光致等离子体及飞溅物随向上气流损坏激光焊接头，有利于激光能量传递到工件表面，提高焊接速度。未达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种激光焊接保护气装置，包括连接支架、气腔、气腔气管接头、耐高温喷嘴和气体匀化滤板；所述气腔上方无缝安装在所述连接支架下方，所述气体匀化滤板位于所述气腔下方且与所述气腔内壁过盈配合，所述气腔气管接头可拆卸的安装在所述连接支架和所述气体匀化滤板之间的所述气腔外侧壁上，所述耐高温喷嘴为上下开口的圆筒结构，所述耐高温喷嘴位于所述气腔中部，所述耐高温喷嘴上端与所述气腔顶壁中部的通孔过盈配合，所述连接支架正对所述耐高温喷嘴上端的位置具有通孔，所述耐高温喷嘴下端与所述气体匀化滤板中部的通孔过盈配合；激光穿过所述耐高温喷嘴中空的通道为焊接工件进行焊接，同时保护气体从所述气腔气管接头进入所述气腔后穿过所述气体匀化滤板为焊缝提供大范围保护气氛围。优选地，还包括气刀组件、所述气刀组件可拆卸的安装在所述连接支架上方，所述气刀组件吹出的气体垂直于激光。优选地，所述气刀组件包括气刀底座、气刀盖板和气刀气管接头，气体从外部输入所述气刀气管接头然后进入所述气刀底座、气刀盖板构成的腔体之后，整形为扁平狭窄的气流，从所述气刀底座和所述气刀盖板形成的通道高速射出。优选地，还包括气流导向板，所述气流导向板位于所述气体匀化滤板下方，所述气流导向板与所述气腔内壁过盈配合，所述耐高温喷嘴下端与所述气流导向板中部的通孔过盈配合。优选地，所述气流导向板材质为铜及其合金。优选地，所述气流导向板上的导向通孔偏向焊接区域。优选地，所述耐高温喷嘴材质为铜及其合金。优选地，所述气腔气管接头为一个或多个。优选地，所述气体匀化滤板内部为多孔隙结构，其通过金属颗粒堆叠烧结而成。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的保护气与激光束同轴，可以实时对激光焊接过程进行气体保护；保护气流经气流导向板后可以在焊缝周围形成大面积的焊接保护气氛围，为焊缝提供延时保护。相较于传统同轴喷嘴焊接保护装置，保护气覆盖面积显著增大，在高速焊接时获得更好的焊接效果。(2)本专利技术的气体匀化滤板使得保护气气流均匀稳定，提升焊接质量。(3)本专利技术的气流导向板可以避免气体匀化滤板直接暴露在外部，大幅减少焊接飞溅物导致气体匀化滤板堵塞的几率。(4)本专利技术可以在焊接点上方形成保护气氛围的同时，利用压差使气体驱散激光通道内的光致等离子体，从而提高激光的加工效率。(5)本专利技术可以使得焊接飞溅物与向上流窜光致等离子体被气刀组件射出的高速气流截断，防止光致等离子体及飞溅物损坏激光焊接头，并有利于激光能量传递到工件表面，提高焊接速度，保持焊接过程的工艺稳定性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的保护气装置用于工件焊接时的示意图；图2是本专利技术实施例提供的保护气装置的爆炸视图；图3是本专利技术实施例提供的保护气装置的剖面视图；图4是本专利技术实施例提供的气流导向板俯视及剖面图；图5是本专利技术实施例提供的保护气装置内气流示意图。附图标记：1、激光；2、气刀组件；21、气刀底座；22、气刀盖板；23、气刀气管接头；3、连接支架；4、气腔；5、气腔气管接头；6、耐高温喷嘴；7、气体匀化滤板；8、气流导向板；9、焊接工件。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：参见图1-5，一种激光焊接保护气装置，包括气刀组件2、连接支架3、气腔4、气腔气管接头5、耐高温喷嘴6、气体匀化滤板7、气流导向板8。如图1所示，气刀组件2可拆卸的安装在连接支架3之上；气腔4为一面开口的圆筒结构，开口朝下(参见图3)，其上方与连接支架3通过螺钉连接固定，气腔4外侧开设设有进气口，进气口与气腔气管接头5通过螺纹连接。如图2、图3所示，耐高温喷嘴6为上下开口的锥形圆筒结构，耐高温喷嘴6的上端与气腔4顶壁中部的通孔通过螺纹连接，连接支架3正对耐高温喷嘴6上端的位置具有通孔。气体匀化滤板7为圆环状，其中部的通孔与耐高温喷嘴6外壁接触部位过盈配合，气体匀化滤板7外壁与气腔4内壁接触部位过盈配合，还可通过在气腔4壁上增加紧定螺钉来增强气体匀化滤板7与气腔4连接强度，气体匀化滤板7位于气腔气管接头5的下方。气腔4、耐高温喷嘴6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光焊接保护气装置，其特征在于，包括连接支架、气腔、气腔气管接头、耐高温喷嘴和气体匀化滤板；所述气腔上方无缝安装在所述连接支架下方，所述气体匀化滤板位于所述气腔下方且与所述气腔内壁过盈配合，所述气腔气管接头可拆卸的安装在所述连接支架和所述气体匀化滤板之间的所述气腔外侧壁上，所述耐高温喷嘴为上下开口的圆筒结构，所述耐高温喷嘴位于所述气腔中部，所述耐高温喷嘴上端与所述气腔顶壁中部的通孔过盈配合，所述连接支架正对所述耐高温喷嘴上端的位置具有通孔，所述耐高温喷嘴下端与所述气体匀化滤板中部的通孔过盈配合；激光穿过所述耐高温喷嘴中空的通道为焊接工件进行焊接，同时保护气体从所述气腔气管接头进入所述气腔后穿过所述气体匀化滤板为焊缝提供大范围保护气氛围。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接保护气装置，其特征在于，包括连接支架、气腔、气腔气管接头、耐高温喷嘴和气体匀化滤板；所述气腔上方无缝安装在所述连接支架下方，所述气体匀化滤板位于所述气腔下方且与所述气腔内壁过盈配合，所述气腔气管接头可拆卸的安装在所述连接支架和所述气体匀化滤板之间的所述气腔外侧壁上，所述耐高温喷嘴为上下开口的圆筒结构，所述耐高温喷嘴位于所述气腔中部，所述耐高温喷嘴上端与所述气腔顶壁中部的通孔过盈配合，所述连接支架正对所述耐高温喷嘴上端的位置具有通孔，所述耐高温喷嘴下端与所述气体匀化滤板中部的通孔过盈配合；激光穿过所述耐高温喷嘴中空的通道为焊接工件进行焊接，同时保护气体从所述气腔气管接头进入所述气腔后穿过所述气体匀化滤板为焊缝提供大范围保护气氛围。


2.根据权利要求1所述的一种激光焊接保护气装置，其特征在于，还包括气刀组件、所述气刀组件可拆卸的安装在所述连接支架上方，所述气刀组件吹出的气体垂直于激光。


3.根据权利要求2所述的一种激光焊接保护气装置，其特征在于，所述气刀组件包括气刀底座、气刀盖板和气刀气管接头，气体从外部输入所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏哲，唐选，赵磊，王波鹏，王瑜英，
申请(专利权)人：四川中久大光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51