一种大幅面风嘴组件制造技术

本发明专利技术公开一种大幅面风嘴组件

【技术实现步骤摘要】
一种大幅面风嘴组件、吹气焊接治具和焊接方法


[0001]本专利技术涉及到焊接气体保护
，具体涉及到一种大幅面风嘴组件
、
吹气焊接治具和焊接方法
。

技术介绍

[0002]燃料电池技术是继原发电技术之后的新兴发电技术，同时也是一种无污染
、
高效率
、
无噪声和可连续工作的动力装置，燃料电池中设有双极板，这些双极板将膜电极组件隔开，并形成冷却通道
。
双极板由阴极板体和阳极板体相互焊接形成，焊程较长，且双极板本身极薄，加工完成后的双极板厚度仅为几毫米，加工过程中的任何不稳定因素都可能导致良品率降低
。
[0003]在激光焊接双极板的过程中，通常会通入保护气体以辅助焊接
、
提升良率
。
一方面，通入保护气体能够吹除四周的空气，起到防止焊缝与氮
、
氧等污染气体发生化学反应，对熔池以及附近高温区域形成有效保护的作用；另一方面，保护气体能够起到吹除和控制等离子体的作用，使焊接过程的能量输入更加稳定
。
[0004]现有技术中，有两种常见的气嘴设置方式，一种是沿焊缝方向间隔设置气嘴，点位相对固定，这种设置方式会导致保护气体分布不均匀
、
覆盖范围有限，且整体的灵活性较差；另一种是在激光焊枪上设置气嘴，伴随焊接进程通入保护气体，随动性有所增强，但是会增加激光焊枪的负载，且仍然只是在局部范围内吹气，在工业应用中存在较大的不稳定性和局限性
。
>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种大幅面风嘴组件
、
吹气焊接治具和焊接方法
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种大幅面风嘴组件，包括风嘴底板，以及安装在所述风嘴底板上的风嘴盖板，所述风嘴底板和所述风嘴盖板之间设有大幅面气腔，所述风嘴底板和所述风嘴盖板之间的至少一个侧面设有大幅面吹气缝，所述大幅面吹气缝斜向布置，所述大幅面吹气缝与所述大幅面气腔连通设置，所述风嘴盖板和
/
或所述风嘴底板上还设有与所述大幅面气腔连通的进气通道
。
[0008]本大幅面风嘴组件通过所述大幅面气腔和所述大幅面吹气缝的设置，能够形成大面积单向且相对集中的吹气效果，能够定向的向某一狭长的区域均匀吹气，形成一定范围内稳定且持续的气体保护区域，提升焊接质量和产品良率；而且本大幅面风嘴组件结构相对简单，易于制作和使用，安装和拆卸也较为方便，能够根据实际焊缝的大小和路径长短设置成多种尺寸，安装灵活性较高，局限性较小，适合在工业领域广泛推广
。
[0009]所述大幅面气腔的设置，一方面能够接收和存储一定的气体，起到过渡和调节气体的作用，让气体在气腔内分散均匀，使大量的气体能够尽量均匀的从所述大幅面吹气缝
吹出；另一方面所述大幅面气腔方便进气，避免进气通道直接与大幅面吹气缝连通而增加连接难度，减少大幅面吹气缝的吹气四角
。
[0010]所述大幅面吹气缝的设置，既能够形成长距离沿线吹气的效果，也能够让气体更具方向性；所述大幅面吹气缝的缝隙较小，还能够让每个位置吹出的气流得到加速，气流压力也会改变
。
通过这种方式形成的吹气，相较于传统的孔类气嘴，不仅是吹气的面积得到了增大，而且相较于多个阵列布置的孔类气嘴，本大幅面风嘴组件的连续性更好，区域内不会出现断点，也避免了多股气流之间的相互干扰情形
。
[0011]进一步的，所述大幅面吹气缝靠近所述大幅面气腔一侧的缝隙间隙大于所述大幅面吹气缝靠近吹风口一侧的缝隙间隙
。
[0012]靠近吹风口处的所述缝隙间隙的尺寸不超过
0.5mm
，优选的在
0.2mm
左右
。
[0013]进一步的，所述大幅面气腔和所述大幅面吹气缝均沿所述风嘴底板的长度方向布置，所述大幅面吹气缝的长度方向尺寸不小于所述大幅面气腔长度方向尺寸
。
[0014]进一步的，所述风嘴底板包括底板平面和底板斜面，所述底板平面上设有大幅面凹槽，所述大幅面凹槽向所述底板斜面延伸；所述风嘴盖板包括盖板底面和盖板底斜面，所述盖板底面连接安装在所述底板平面上以使所述大幅面凹槽形成所述大幅面气腔；所述底板斜面的两侧分别设有密封支撑条，所述盖板底斜面抵接在所述密封支撑条上以使一对所述密封支撑条之间的区域形成所述大幅面吹气缝
。
[0015]通过这样的布置，所述风嘴盖板和所述风嘴底板盖合后，能够自然地形成所述大幅面气腔和所述大幅面吹气缝，所述盖板底面紧密盖设在所述底板平面上，可以在三个方向上形成密封结构，所述盖板底斜面与所述底板斜面平行设置，由于所述密封支撑条的设置，能够在两种之间形成间隙，这个间隙可以形成所述大幅面吹气缝
。
所述密封支撑条在起到支撑形成间隙面的同时，也能够在两端形成密封，避免气体从所述大幅面吹气缝的两侧吹出，避免溢流
。
[0016]一种具有大幅面风嘴组件的吹气焊接治具，所述吹气焊接治具包括治具底板，以及设置在所述治具底板上的治具盖板，所述治具盖板上设有焊接路径槽，所述治具盖板上沿所述焊接路径槽的一侧分段式布置有若干所述大幅面风嘴组件，所述大幅面吹气缝的吹风口分别朝向所在位置处的焊接路径槽
。
[0017]本吹气焊接治具通过在治具盖板上的焊接路径处布置所述大幅面风嘴组件，能够在每段所述焊接路径槽处形成大幅面的
、
连续的
、
均匀的吹气效果，吹出的气体能够停留在焊接路径槽处形成气体保护区域，有利于精密激光焊接的顺利进行，为焊接质量的提升提供了较好的条件；通过这种方式布置风嘴，既能够保证吹气保护的全方位无死角，也能够简化焊枪结构，避免在焊枪上设置随动的风嘴，本申请的这种吹气保护方式相较于随焊枪而移动的风嘴
(
风管
)
，具有更稳定和全面的保护范围，也能够提升焊枪的移动灵活性，焊枪上的负载更小
。
[0018]通过上述大幅面吹气缝形成的吹气保护，能够有效地控制了因热变形产生的焊接不良，减少双极板的形变量，还可保证焊后的气密性，提高焊缝质量，保护焊缝氧化变黑，焊缝外观美观，而且还能够大幅度提高生产效率
。
[0019]进一步的，所述治具盖板上布置有若干“V”形截面的下沉空间，所述下沉空间的底部设置有所述焊接路径槽，所述下沉空间的侧面设有台阶结构，所述大幅面风嘴组件的风
嘴底板安装于所述台阶结构处，以使所述大幅面吹气缝朝向所述焊接路径槽布置
。
[0020]所述下沉空间的设置一方面是为了设置焊接路径和焊缝，方便焊接，另一方面能够形成气体容纳的空间，让吹出的气流能够短暂停留在这个区域而形成较好的气体保护，同时结合“V”形截面的设置，对气流也有导向作用
。
[0021]进一步的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大幅面风嘴组件，其特征在于，包括风嘴底板，以及安装在所述风嘴底板上的风嘴盖板，所述风嘴底板和所述风嘴盖板之间设有大幅面气腔，所述风嘴底板和所述风嘴盖板之间的至少一个侧面设有大幅面吹气缝，所述大幅面吹气缝斜向布置，所述大幅面吹气缝与所述大幅面气腔连通设置，所述风嘴盖板和
/
或所述风嘴底板上还设有与所述大幅面气腔连通的进气通道
。2.
根据权利要求1所述的大幅面风嘴组件，其特征在于，所述大幅面吹气缝靠近所述大幅面气腔一侧的缝隙间隙大于所述大幅面吹气缝靠近吹风口一侧的缝隙间隙
。3.
根据权利要求1所述的大幅面风嘴组件，其特征在于，所述大幅面气腔和所述大幅面吹气缝均沿所述风嘴底板的长度方向布置，所述大幅面吹气缝的长度方向尺寸不小于所述大幅面气腔长度方向尺寸
。4.
根据权利要求1所述的大幅面风嘴组件，其特征在于，所述风嘴底板包括底板平面和底板斜面，所述底板平面上设有大幅面凹槽，所述大幅面凹槽向所述底板斜面延伸；所述风嘴盖板包括盖板底面和盖板底斜面，所述盖板底面连接安装在所述底板平面上以使所述大幅面凹槽形成所述大幅面气腔；所述底板斜面的两侧分别设有密封支撑条，所述盖板底斜面抵接在所述密封支撑条上以使一对所述密封支撑条之间的区域形成所述大幅面吹气缝
。5.
一种具有权利要求1～4任一项所述的大幅面风嘴组件的吹气焊接治具，其特征在于，所述吹气焊接治具包括治具底板，以及设置在所述治具底板上的治具盖板，所述治具盖板上设有焊接路径槽，所述治具盖板上沿所述焊接路径槽的一侧分段式布置有若干所述大幅面风嘴组件，所述大幅面吹气缝的吹风口分别朝向所在位置处的焊接路径槽
。6.
根据权利要求5所述的大幅面风嘴组件的吹气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维，杨田，徐华生，刘忠华，王建刚，
申请(专利权)人：武汉华工激光工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：