一种激光焊接用焊接工装及使用其的激光焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种激光焊接用焊接工装及使用其的激光焊接方法，激光焊接用焊接工装包括：气保护层和柔性压紧层，所述气保护层和所述柔性压紧层层叠设置；所述气保护层的一侧边设有通气孔，所述通气孔用于输出焊接用保护气体；所述柔性压紧层由受力形变材质制成。激光焊接方法包括如下步骤：将待焊接件对齐形成焊缝，在焊缝两侧分别设置一个焊接工装；对焊接工装施加朝向待焊接件的压力，使得柔性压紧层与待焊接件的型面贴紧；调节通气孔输出焊接用保护气体；对焊缝实施激光焊接；关闭保护气体，释放焊接工装。本发明专利技术集气保护和焊接约束功能于一体，使焊接可达性及气保护效果大幅提升，确保焊缝保护质量。确保焊缝保护质量。确保焊缝保护质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光焊接用焊接工装及使用其的激光焊接方法


[0001]本专利技术涉及激光焊接
，特别是涉及一种激光焊接用焊接工装及使用其的激光焊接方法。

技术介绍

[0002]对于钛合金对接接头激光自熔焊接或激光填丝焊接而言，一方面，为防止焊接变形，通常在焊缝两侧使用压板予以约束；另一方面，为防止氧化或产生气孔缺陷，需要对熔池及特别是凝固后焊缝进行惰性气体保护，通常使用同轴气保护结合焊缝拖罩或者侧吹气保护的方式。
[0003]对于复杂曲面焊缝，由于型面限制，为保证焊缝两侧压紧，焊接约束压板需根据型面随型特制，且拖罩受曲面焊接影响，压板制造及装配难度增加，虽有惰性气体保护，但气流量控制难度大，焊缝保护效果难以保证。

技术实现思路

[0004](1)要解决的技术问题
[0005]本专利技术实施例第一方面提供了一种激光焊接用焊接工装，包括：气保护层和柔性压紧层，所述气保护层和所述柔性压紧层层叠设置；所述气保护层的一侧边设有通气孔，所述通气孔用于输出焊接用保护气体；所述柔性压紧层由受力形变材质制成。本专利技术集气保护和焊接约束功能于一体，使焊接可达性及气保护效果大幅提升，确保焊缝保护质量。
[0006]本专利技术实施例第二方面提供了一种激光焊接方法，包括将待焊接件对齐形成焊缝，在焊缝两侧分别设置一个焊接工装；对焊接工装施加朝向待焊接件的压力，使得柔性压紧层与待焊接件的型面贴紧；调节通气孔输出焊接用保护气体；对焊缝实施激光焊接；关闭保护气体，释放焊接工装。本专利技术集气保护和焊接约束功能于一体，使焊接可达性及气保护效果大幅提升，确保焊缝保护质量。
[0007](2)技术方案
[0008]本专利技术的实施例第一方面提出了一种激光焊接用焊接工装，包括：气保护层和柔性压紧层，所述气保护层和所述柔性压紧层层叠设置；所述气保护层的一侧边设有通气孔，所述通气孔用于输出焊接用保护气体；所述柔性压紧层由受力形变材质制成。
[0009]进一步地，所述焊接工装还包括接触压板，所述接触压板层叠设置在所述气保护层背离所述柔性压紧层的一面。
[0010]进一步地，所述气保护层和/或所述接触压板均有金属材质制成。
[0011]进一步地，所述通气孔设有若干个，若干个所述通气孔沿着所述气保护层的侧边方向布置。
[0012]进一步地，相邻所述通气孔均匀布置。
[0013]进一步地，所述柔性压紧层为复合层，外层为橡胶材质，内层填充金属砂。
[0014]进一步地，所述气保护层内部设有通气管，所述通气管的一端与所述通气孔连通，
所述通气管的另一端连通保护气源。
[0015]本专利技术的实施例第一方面提出了一种激光焊接方法，采用本专利技术实施例第一方面提出了任一项所述的焊接工装，所述激光焊接方法包括如下步骤：
[0016]步骤一：将待焊接件对齐形成焊缝，在焊缝两侧分别设置一个焊接工装；
[0017]步骤二：对焊接工装施加朝向待焊接件的压力，使得柔性压紧层与待焊接件的型面贴紧；
[0018]步骤三：调节通气孔输出焊接用保护气体；
[0019]步骤四：对焊缝实施激光焊接；
[0020]步骤五：关闭保护气体，释放焊接工装。
[0021]进一步地，所述步骤三在通气孔输出焊接用保护气体以后还包括：检测焊缝处氧含量测量值，当焊缝处含量测量值小于100ppm时进行焊接。
[0022]进一步地，所述步骤四焊接完成后，继续输出一定时间的保护气体。
[0023](3)有益效果
[0024]本专利技术利用柔性压紧层受力产生形变的特性对待焊接材料进行压紧，柔性压紧层在压紧过程中可以依据待焊接材料表面形状产生形变，从而能全面地对与待焊接材料表面贴合实施压紧操作，这样可以不受待焊接材料表面形状所限制，应用范围广。进一步，气保护层与柔性压紧层层叠设置，气保护层的通气孔朝向焊缝，这样可以在焊缝周围形成保护气氛，进而有利于激光焊接的顺利进行。
[0025]本专利技术实施例集合气保护和焊接约束功能于一体，可取代拖罩、侧吹气等装置，尤其是曲面焊缝，使焊接可达性及气保护效果大幅提升，确保焊缝保护质量。柔性压紧层可快速准确对待焊接材料(尤其是曲面待焊接材料)进行焊接压紧约束，可根据不同型面位置重复使用，避免传统硬质压块必须根据特定型面特制，装配难度大等问题。
[0026]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0028]图1是本专利技术一实施例中焊接工装的结构示意图。
[0029]图2是本专利技术一实施例中焊接工装挤压在待焊接件上的示意图。
[0030]图3是本专利技术一实施例中激光焊接方法的流程图。
[0031]图中：气保护层1、通气孔11、柔性压紧层2、接触压板3。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的
任何修改、替换和改进。
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]下面将参照附图1
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附图3并结合实施例来详细说明本申请。
[0035]根据本专利技术实施例第一方面的一种激光焊接用焊接工装，包括：气保护层1和柔性压紧层2，所述气保护层1和所述柔性压紧层2层叠设置；所述气保护层1的一侧边设有通气孔11，所述通气孔11用于输出焊接用保护气体；所述柔性压紧层2由受力形变材质制成。
[0036]在本专利技术实施例中，焊接工装包括气保护层1和柔性压紧层2，气保护层1的一侧边设有通气孔11，通气孔11用于输出焊接用保护气体。这样在实际焊接过程中，这样将焊接工装放置在焊缝的一侧，气保护层1输出的气体刚好可以覆盖焊缝，从而在焊接过程中可以在焊缝周围形成保护气体氛围，避免激光焊接过程中被氧气所氧化而影响焊接效果。
[0037]另外，本专利技术实施例中柔性压紧层2与气保护层1层叠设置，柔性压紧层2在实际焊接前可以紧压在待焊接材料上，由于柔性压紧层2是由受力形变材质制成，这样当柔性压紧层2压在待焊接材料上以后，可以不受待焊接材料表面形状的影响，即使当待焊接材料表面为曲面形状时，柔性压紧层2也可以根据其形状在压住待焊接材料以后产生形变对待焊接材料表面实现完全压紧，从而可起到稳定压紧的作用。
[0038]最后，经过柔性压紧层2对待焊接材料的压紧，使得能形成稳定、不易变形的焊缝，再在气保护层1填充的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接用焊接工装，其特征在于，包括：气保护层(1)和柔性压紧层(2)，所述气保护层(1)和所述柔性压紧层(2)层叠设置；所述气保护层(1)的一侧边设有通气孔(11)，所述通气孔(11)用于输出焊接用保护气体；所述柔性压紧层(2)由受力形变材质制成。2.根据权利要求1所述的一种激光焊接用焊接工装，其特征在于，所述焊接工装还包括接触压板(3)，所述接触压板(3)层叠设置在所述气保护层(1)背离所述柔性压紧层(2)的一面。3.根据权利要求1所述的一种激光焊接用焊接工装，其特征在于，所述气保护层(1)和/或所述接触压板(3)均有金属材质制成。4.根据权利要求1所述的一种激光焊接用焊接工装，其特征在于，所述通气孔(11)设有若干个，若干个所述通气孔(11)沿着所述气保护层(1)的侧边方向布置。5.根据权利要求4所述的一种激光焊接用焊接工装，其特征在于，相邻所述通气孔(11)均匀布置。6.根据权利要求1所述的一种激光焊接用焊接工装，其特征在于，所述柔性压紧层(2)为复合层，外...

【专利技术属性】
技术研发人员：马旭颐，段爱琴，芦伟，杨璟，王学东，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：