一种降低铝合金激光-电弧复合焊气孔的焊接系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种降低铝合金激光

【技术实现步骤摘要】
一种降低铝合金激光
‑
电弧复合焊气孔的焊接系统及方法


[0001]本专利技术涉及焊接领域，尤其是一种降低铝合金激光
‑
电弧复合焊气孔的焊接系统及方法。

技术介绍

[0002]由于铝合金的高导热率、低电离能以及对激光反射等特性，导致其焊接过程稳定性很差，匙孔易坍塌产生气孔缺陷。此外，由于铝合金激光
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电弧复合焊焊接速度快，熔池冷却速度快，且熔池窄而深，熔池内部气体在焊缝凝固前来不及逸出，加剧了铝合金焊缝产生气孔的风险。熔池冷却速度过快还易导致焊缝成分不均匀，产生成分偏析，从而造成接头性能降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在解决上述问题，提供了一种降低铝合金激光
‑
电弧复合焊气孔的焊接系统及方法，解决了厚板铝合金的激光
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电弧复合焊气孔率较高的问题，解决了因冷速过快，熔池流动不充分造成的焊缝成分不均匀问题。
[0004]一种降低铝合金激光
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电弧复合焊气孔的焊接系统，包括：振动装置和探针，所述振动装置驱动探针振动，所述探针包括螺旋形的搅动部。
[0005]进一步地，所述探针还包括直线形的第一连接部，所述搅动部和第一连接部一体成型，所述振动装置包括超声波发生器、换能器和变幅杆，所述超声波发生器与换能器电性连接，所述换能器与变幅杆固定连接，所述变幅杆驱动搅动部和第一连接部振动。
[0006]进一步地，还包括第一夹头，所述第一夹头与变幅杆固定连接，所述第一夹头与第一连接部可拆卸连接。
[0007]进一步地，还包括第一夹头、第一壳体、电机和第二夹头，所述变幅杆与第二夹头固定连接，所述第二夹头与第一壳体固定连接，所述电机位于第一壳体内部并与第一壳体固定连接，所述电机的输出轴与第一夹头固定连接，所述第一连接部上端穿入第一壳体后与第一夹头固定连接。
[0008]进一步地，还包括电热丝和导电滑环，所述探针还包括第二连接部，所述搅动部、第一连接部和第二连接部均为中空的管体，
[0009]所述搅动部远离第一连接部的一端与第二连接部一体成型并相连通，所述第二连接部远离搅动部的一端与第一连接部固定连接且相连通，
[0010]所述导电滑环位于第一壳体内部，所述导电滑环的定子与第一壳体内壁固定连接，所述电机的输出轴穿过导电滑环的转子并与导电滑环的转子固定连接，
[0011]所述电热丝依次经过第一连接部、搅动部和第二连接部后返回第一连接部内部，所述电热丝两端分别穿过第一连接部并与导电滑环的转子的转子出线电性连接，所述导电滑环的定子的定子出线穿出第一壳体。
[0012]进一步地，还包括第一夹头、第一壳体、电机、第二夹头、电动推杆和第二壳体，所
述变幅杆与第二夹头固定连接，所述第二夹头与第一壳体固定连接，所述电动推杆位于第一壳体内部并与第一壳体固定连接，所述电动推杆的推杆与第二壳体固定连接，所述第二壳体与第一壳体内壁滑动连接，所述电机位于第二壳体内部并与第二壳体固定连接，所述电机的输出轴与第一夹头固定连接，所述第一连接部上端穿入第一壳体后与第一夹头固定连接。
[0013]进一步地，还包括电热丝和导电滑环，所述探针还包括第二连接部，所述搅动部、第一连接部和第二连接部均为中空的管体，
[0014]所述搅动部远离第一连接部的一端与第二连接部一体成型并相连通，所述第二连接部远离搅动部的一端与第一连接部固定连接且相连通，
[0015]所述导电滑环位于第二壳体内部，所述导电滑环的定子与第二壳体内壁固定连接，所述电机的输出轴穿过导电滑环的转子并与导电滑环的转子固定连接，
[0016]所述电热丝依次经过第一连接部、搅动部和第二连接部后返回第一连接部内部，所述电热丝两端分别穿过第一连接部并与导电滑环的转子的转子出线电性连接，所述导电滑环的定子的定子出线穿出第二壳体和第一壳体。
[0017]进一步地，还包括第一夹头、第一壳体、电机、线圈，所述第一壳体与变幅杆固定连接，所述电机的壳体与第一壳体内壁固定连接，所述电机的输出轴伸出第一壳体并与第一壳体转动连接，所述电机的输出轴与第一夹头固定连接，所述第一夹头与第一连接部可拆卸连接，所述电机驱动搅动部偏心转动，所述搅动部为含铁材料制成，所述搅动部外侧固定设置有陶瓷涂层，所述线圈位于搅动部上方，所述线圈用于加热搅动部；
[0018]还包括安装板和连接杆，所述线圈与安装板固定连接，所述连接杆两端分别与第一壳体和安装板固定连接。
[0019]进一步地，还包括激光焊接系统和电弧焊焊接系统，所述探针用于搅拌激光焊接系统和电弧焊焊接系统在含铝工件上形成的熔池。
[0020]一种使用所述的降低铝合金激光
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电弧复合焊气孔的焊接系统的方法，包括以下步骤：
[0021]步骤一：将含铝工件在工作台安装固定，调整好焊接间隙；
[0022]步骤二：调整激光焊接系统和电弧焊焊接系统，使其各参数满足工艺要求；
[0023]步骤三：使探针位含铝工件的间隙的正上方；
[0024]步骤四：启动激光焊接系统和电弧焊焊接系统，开始焊接，此时在焊缝位置出现熔池；
[0025]步骤五：启动振动装置并加热探针，使探针伸入熔池中，在探针的搅拌及振动作用下，熔池中的金属充分流动，且熔池内存在的小气泡聚集长大，并从熔池中浮出，从而降低了焊缝中产生气孔的风险；
[0026]步骤六：焊接结束前，提前关闭振动装置，使探针提前从熔池中抽离。
[0027]本专利技术具有如下优点：本专利技术通过探针的搅拌及振动作用，保证了熔池金属的充分流动，使熔池内存在的小气泡聚集长大并从熔池中浮出，从而降低了焊缝中产生气孔的风险，提高了铝合金的焊接质量。通过探针的使用，既实现了熔池流动性的增加，又通过振动的方式，促进了熔池内气体的逸出，解决了厚板铝合金的激光
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电弧复合焊气孔率较高的问题。此外，与整体振动焊接平台或振动装置带动被焊接件实现振动相比，本专利技术可避免焊
件的整体振动，降低焊接难度，防止因振动导致焊接开始时的焊件开裂。
[0028]通过发热的探针来减慢熔池中液态金属的凝固速度，解决了因冷速过快，熔池流动不充分造成的焊缝成分不均匀问题。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一种实施例，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0030]图1：本专利技术的搅拌部的立体结构示意图；
[0031]图2：实施例一的结构示意图；
[0032]图3：实施例二的结构示意图；
[0033]图4：实施例三的结构示意图；
[0034]图5：实施例四的结构示意图；
[0035]图6：本专利技术的立体结构示意图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低铝合金激光
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电弧复合焊气孔的焊接系统，其特征在于，包括：振动装置和探针，所述振动装置驱动探针(1)振动，所述探针(1)包括螺旋形的搅动部(11)；所述搅动部(11)为含铁材料制成，所述搅动部(11)外侧固定设置有陶瓷涂层(111)，所述线圈(7)位于搅动部(11)上方，所述线圈(7)用于加热搅动部(11)。2.根据权利要求1所述的一种降低铝合金激光
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电弧复合焊气孔的焊接系统，其特征在于：所述探针(1)还包括直线形的第一连接部(12)，所述搅动部(11)和第一连接部(12)一体成型，所述振动装置包括超声波发生器(31)、换能器(32)和变幅杆(33)，所述超声波发生器(31)与换能器(32)电性连接，所述换能器(32)与变幅杆(33)固定连接，所述变幅杆(33)驱动搅动部(11)和第一连接部(12)振动。3.根据权利要求2所述的一种降低铝合金激光
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电弧复合焊气孔的焊接系统，其特征在于：还包括第一夹头(4)，所述第一夹头(4)与变幅杆(33)固定连接，所述第一夹头(4)与第一连接部(12)可拆卸连接。4.根据权利要求2所述的一种降低铝合金激光
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电弧复合焊气孔的焊接系统，其特征在于：还包括第一夹头(4)、第一壳体(5)、电机(6)和第二夹头(34)，所述变幅杆(33)与第二夹头(34)固定连接，所述第二夹头(34)与第一壳体(5)固定连接，所述电机(6)位于第一壳体(5)内部并与第一壳体(5)固定连接，所述电机(6)的输出轴与第一夹头(4)固定连接，所述第一连接部(12)上端穿入第一壳体(5)后与第一夹头(4)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种降低铝合金激光
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电弧复合焊气孔的焊接系统，其特征在于：还包括电热丝(2)和导电滑环(51)，所述探针(1)还包括第二连接部(13)，所述搅动部(11)、第一连接部(12)和第二连接部(13)均为中空的管体，所述搅动部(11)远离第一连接部(12)的一端与第二连接部(13)一体成型并相连通，所述第二连接部(13)远离搅动部(11)的一端与第一连接部(12)固定连接且相连通，所述导电滑环(51)位于第一壳体(5)内部，所述导电滑环(51)的定子与第一壳体(5)内壁固定连接，所述电机(6)的输出轴穿过导电滑环(51)的转子并与导电滑环(51)的转子固定连接，所述电热丝(2)依次经过第一连接部(12)、搅动部(11)和第二连接部(13)后返回第一连接部(12)内部，所述电热丝(2)两端分别穿过第一连接部(12)并与导电滑环(51)的转子的转子出线电性连接，所述导电滑环(51)的定子的定子出线穿出第一壳体(5)。6.根据权利要求2所述的一种降低铝合金激光
‑
电弧复合焊气孔的焊接系统，其特征在于：还包括第一夹头(4)、第一壳体(5)、电机(6)、第二夹头(34)、电动推杆(52)和第二壳体(53)，所述变幅杆(33)与第二夹头(34)固定连接，所述第二夹头(34)与第一壳体(5)固定连接，所述电动推杆(52)位于第一壳体(5)内部并与第一壳体(5)固定连接，所述电动推杆(52)的推杆与第二壳体(53)固定连接，所述第二壳体(53)与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：展旭和，李康宁，徐良，宋坤林，雷振，朱天宇，杨海锋，崔辉，
申请(专利权)人：哈焊国创青岛焊接工程创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：