激光焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及激光焊接技术领域，提供一种激光焊接装置，包括焊接平台、激光焊接构件和磁场发生构件，焊接平台用于装夹待焊试件；激光焊接构件位于焊接平台上方，并通过回转结构设置在机架上，用于对待焊试件进行施焊；磁场发生构件与激光焊接构件联动设置，以使激光焊接构件在施焊状态下，处于交变磁场的作用当中。本实用新型专利技术通过设置磁场发生构件，使激光焊接构件在交变磁场作用下对待焊试件进行焊接，焊缝熔池的液面波动小，且交变磁场对熔池具有一定的搅拌作用，可加快气体逸出；熔滴的过渡为“铺展过渡”，使熔池流动更加稳定，焊缝成型美观，可以有效消除现有焊接技术中焊缝密集型气孔和侧壁未熔合等焊接缺陷。集型气孔和侧壁未熔合等焊接缺陷。集型气孔和侧壁未熔合等焊接缺陷。

【技术实现步骤摘要】
激光焊接装置


[0001]本技术涉及激光焊接
，尤其涉及一种激光焊接装置。

技术介绍

[0002]激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
[0003]近年来，随着光谱技术和激光功率的提高，激光焊接技术逐渐被用于厚板窄间隙的焊接。在厚板窄间隙的焊接中使用激光填丝焊接，即在焊缝中预先填入特定焊接材料后用激光照射熔化或在激光照射的同时填入焊接材料以形成焊接接头的方法。
[0004]窄间隙激光填丝焊接常见的主要问题是焊接缺陷。其中焊接缺陷以气孔和未熔合缺陷较为突出，气孔成因复杂，主要是焊接熔透不完全以及凝固速度过快导致。
[0005]相关学者研究发现增大光斑直径可减少气孔产生，但是增大光斑直径无法完全消除气孔，尤其是气孔敏感材料。为此现有技术中相关学者通过在焊接装置中增加磁场来有效缓解这一问题。
[0006]但是，对于厚板窄间隙的激光填丝焊接，通过现有的焊接装置进行焊接，会使待焊试件的焊缝侧壁产生未熔合的焊接缺陷。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种激光焊接装置，用以解决现有技术中上述技术缺陷，能够有效消除窄间隙激光填丝焊中焊缝侧壁未熔合的焊接缺陷，以使焊缝成型美观。
[0008]为了实现上述目的，本技术提供一种激光焊接装置，包括：<br/>[0009]焊接平台，用于装夹待焊试件；
[0010]激光焊接构件，位于所述焊接平台上方，并通过回转结构设置在机架上，用于对所述待焊试件进行施焊；
[0011]磁场发生构件，与所述激光焊接构件联动设置，以使所述激光焊接构件在施焊状态下，处于交变磁场的作用当中。
[0012]根据本技术提供的激光焊接装置，所述回转结构包括回转驱动件和回转台；
[0013]所述回转驱动件设置在所述机架上，所述回转台与所述回转驱动件转动连接，所述激光焊接构件设置在所述回转台上。
[0014]根据本技术提供的激光焊接装置，所述激光焊接构件包括第一激光器和第二激光器；
[0015]所述第一激光器和所述第二激光器以所述回转台的转动轴线为中心对称设置。
[0016]根据本技术提供的激光焊接装置，所述磁场发生构件包括交变电磁场线圈和连接件；
[0017]所述连接件将所述交变电磁场线圈固定于靠近所述第一激光器和/或所述第二激光器的一侧。
[0018]根据本技术提供的激光焊接装置，还包括送丝机构，所述送丝机构由驱动结构、送丝轮和矫直结构组成。
[0019]根据本技术提供的激光焊接装置，所述焊接平台上设置有用于夹持所述待焊试件的夹持组件。
[0020]根据本技术提供的激光焊接装置，所述焊接平台下方设置有移动结构，用于控制所述焊接平台进行移动。
[0021]根据本技术提供的激光焊接装置，所述移动结构由丝杠螺母副和导轨相配合组成；
[0022]所述焊接平台固定连接在所述丝杠螺母上。
[0023]根据本技术提供的激光焊接装置，所述磁场发生构件与磁弧控制系统连接，所述磁弧控制系统的频率范围为10HZ～50HZ，所述磁场发生构件的磁场强度范围为20mT～180mT。
[0024]根据本技术提供的激光焊接装置，所述磁弧控制系统的频率范围为20HZ～40HZ，所述磁场发生构件的磁场强度范围为60mT～180mT。
[0025]本技术提供的激光焊接装置，通过设置磁场发生构件，使激光焊接构件在交变磁场作用下对待焊试件进行焊接，焊缝熔池的液面波动小，且交变磁场对熔池具有一定的搅拌作用，可加快气体逸出；熔滴的过渡为“铺展过渡”，使熔池流动更加稳定，焊缝成型美观，可以有效消除现有焊接技术中焊缝密集型气孔和侧壁未熔合等焊接缺陷。
[0026]另外，激光焊接构件通过回转结构设置在机架上，能够在焊接平台保持固定不动的情况下，根据焊接环境选择对激光焊接构件的位置进行改变，从而改变焊接方向，以使激光焊接装置的使用范围更广。
[0027]另外，在交变磁场辅助作用下进行窄间隙激光填丝焊接时，经实验验证交变磁场的磁场强度低于20mT和高于180mT时焊缝表面成型较差，因此需要将磁场强度控制在20mT～180mT范围内，对应的磁弧控制系统的频率范围控制为10～50HZ。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实验例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实验例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本技术提供的激光焊接装置的立体图；
[0030]图2是本技术提供的激光焊接装置的俯视图；
[0031]图3是本技术提供的激光焊接装置的焊接过程示意图；
[0032]图4a是本技术对比例1的焊缝横截貌图之一；
[0033]图4b是本技术实验例1的焊缝横截貌图；
[0034]图5a是本技术对比例1的焊缝金相组织图；
[0035]图5b是本技术实验例1的焊缝金相组织图；
[0036]图6a是本技术对比例1的焊缝横截貌图之二；
[0037]图6b是本技术实验例2的焊缝横截貌图；
[0038]图6c是本技术实验例3的焊缝横截貌图；
[0039]图6d是本技术实验例4的焊缝横截貌图；
[0040]图6e是本技术实验例5的焊缝横截貌图。
[0041]附图标记：
[0042]1、焊接平台；
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2、激光焊接构件；
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21、第一激光器；
[0043]22、第二激光器；
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3、磁场发生构件；
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31、交变电磁场线圈；
[0044]32、连接件；
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4、送丝机构；
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41、焊丝；
[0045]5、回转结构；
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51、回转驱动件；
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52：回转台；
[0046]6、机架；
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7、待焊试件；
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8、气孔；
[0047]9、未熔合部分；
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10、窄间隙。
具体实施方式
[0048]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实验例是本技术一部分实验例，而不是全部的实验例。基于本技术中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：焊接平台，用于装夹待焊试件；激光焊接构件，位于所述焊接平台上方，并通过回转结构设置在机架上，用于对所述待焊试件进行施焊；磁场发生构件，与所述激光焊接构件联动设置，以使所述激光焊接构件在施焊状态下，处于交变磁场的作用当中。2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述回转结构包括回转驱动件和回转台；所述回转驱动件设置在所述机架上，所述回转台与所述回转驱动件转动连接，所述激光焊接构件设置在所述回转台上。3.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接构件包括第一激光器和第二激光器；所述第一激光器和所述第二激光器以所述回转台的转动轴线为中心对称设置。4.根据权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述磁场发生构件包括交变电磁场线圈和连接件；所述连接件将所述交变电磁场线圈固定于靠近所述第一激光器和/或所述第二激光器的一侧。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉龙，汪认，孙晓红，阚晓阳，崔云龙，李可，张仁航，汪丹，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：