本实用新型专利技术是用于Ｔ型接头激光－电弧两侧同步焊接装置，在使用激光－电弧同步焊时，能够实现激光与电弧的同步运动。包括连接导光桶块、长度定位螺杆、位置调节连杆、方向调节块、电弧焊枪夹块、以及送丝夹具。连接导光桶块的一端用于固定能够发出激光束的导光桶，连接导光桶块的另一端和长度定位螺杆通过螺丝连接。位置调节连杆上设置有通槽孔，长度定位螺杆能够在通槽孔内移动，并能够通过两侧的螺母固定。方向调节块的两端分别与位置调节连杆和电弧焊枪夹块相连。送丝夹具与电弧焊枪夹块通过螺丝相连，位置确定后通过拧紧螺丝使二者固定。本装置具有四个角度调节、两个长度调节，可在一定范围内任意空间定位，实现激光与电弧的同步运动。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及用于T型接头激光-电弧两侧同步焊接装置，在使用激 光-电弧同步焊时，本装置能够实现激光与电弧的同步运动，适用于各种材料 T型接头两侧对称焊接，如铝合金加筋壁板T型接头的焊接。
技术介绍
在飞机、汽车和机车车辆等制造业中，为了减轻运载工具的自重，提高运载 能力，越来越多地釆用轻金属合金与薄壁型轻量化结构。尤其在飞机蒙皮、壁 板的制造中，采用焊接代替传统的铆接工艺，减重效果显著。因此，蒙皮与骨 架组成的T型连接结构件成为设计的主流，且许多为大尺寸结构件。传统的焊接方法主要是氩弧或电子束焊接。电弧的能量发散，深宽比小，能 量利用率低，若单独使用，焊缝宽接头强度相对较低，而电子束缺点是受真空 室的限制。激光具有能量密度高，深宽比大，热影响区窄，变形小，焊接速度 快，不受真空室限制以及易于实现自动化等优点，成为当前此类结构件连接最 有潜力的加工手段。目前A3XX系列飞机乃至当前最大的A380飞机的机身蒙皮 与内撑梁组成的T型接头已采用激光焊接技术，无论从焊缝质量还是焊接效率 都较原来的弧焊工艺大大提高。激光焊接T型接头目前公知的方法一般为1、用单一激光束从T型接头底 板进行穿透焊，这种方法对装配间隙较严，搭焊面熔合直径较小，焊缝的剪切 强度低。2、采用单激光或双光束填丝或填粉技术分别从接头的两侧顺序焊，由 于焊接热源不对称，容易产生变形；而且对焊丝指向性和焊接工艺要求极严， 焊接过程不稳定，容易产生气孔、咬边、未熔合等缺陷，焊缝成形差。3、利用 双光束(有两种方式， 一种由一台高功率的激光器采用分光镜分束实现，但调焦 装配困难，位置精度要求高；而另一种由两台激光器构成双光束，同步控制困 难，设备复杂)激光分别从T型接头两侧同步焊接，如专利ZL200410069245.6， 或用激光双电弧双面焊复合焊，如申请号为200810064589. 6的专利申请，虽然 可以提高焊接效率，容易控制变形，但焊接工艺复杂，控制困难，成本较高。 因此可采用一种T型接头激光-电弧两侧同步焊接方法，但该方法需设计两侧同步焊装置，目前还未有该种方法所用装置。
技术实现思路
本技术提供了一种用于T型接头激光-电弧两侧同步焊接装置，在使用 T型接头激光-电弧两侧同步焊方法，本装置能够实现激光与电弧的同步定位。为了实现上述目的，本技术采取了如下技术方案。本装置包括连接导光 桶块、长度定位螺杆、位置调节连杆、方向调节块、由绝缘材料制成的用于固 定电弧焊枪的电弧焊枪夹块、以及送丝夹具。其中连接导光桶块的一端用于 固定能够发出激光束的导光桶，连接导光桶块的另一端和长度定位螺杆通过螺 丝连接并且二者之间能够自由旋转，螺丝拧紧二者固定；位置调节连杆上设置 有通槽孔，长度定位螺杆能够在通槽孔内移动，并能够通过两侧的螺母固定。 方向调节块的两端分别与位置调节连杆和电弧焊枪夹块相连，其连接方式与连 接导光桶块和长度定位螺杆之间的连接方式相同。送丝夹具与电弧焊枪夹块通 过螺丝相连，位置确定后通过拧紧螺丝使二者固定。使用时，电弧焊枪固定在电弧焊枪夹块上，用于发出激光束的导光桶固定在 连接导光桶块上，通过调节各部分的螺丝及长度定位螺杆在位置调节连杆的通 槽孔中的位置，当达到焊接角度的要求后，拧紧各部分的螺丝及螺母，使各部 分之间相对位置固定。焊接时，激光束和电弧焊枪分别布置在立板的两侧，由 激光束的运动实现两侧同步填丝焊接。待焊工件由T型接头夹具装卡，该T型夹具主要有底座、横梁、螺柱及螺 母组成。将螺柱放入底座上的凹槽里(距离可移动)，把底板放在底座上，立板 放于横梁下侧凹槽内，押在底板上，紧固螺母固定待焊工件。其中底座上的凹 槽有一段为通槽，可焊接十字架结构。该夹具两侧无支架装卡方便灵活，又能 焊接十字架结构。本技术具有如下优点本装置具有四个角度调节、两个长度调节，所以 可在一定范围内任意空间定位，实现激光与电弧的同步运动。附图说明图1为本技术的激光-电弧两侧同步焊原理示意图图2为图1的截面示意图 图3为定位装置示意图图4为T型接头夹具示意图图5为T型接头单一激光顺序焊的焊缝图6为激光-电弧两侧同步焊接的焊缝图中l.底板，2.立板，3.焊缝，3，.单激光第一道焊缝，3，，.单激光 第二道焊缝，4.电弧焊枪，5.激光束，6.送丝嘴，7.保护气喷嘴，8.圆孔，9.连 接导光桶块，IO.紧固螺丝，ll.长度定位螺杆，12.螺母，12'.小螺母，13.位 置调节连杆，14.方向调节块，15.电弧焊枪夹块(绝缘材料)，16.送丝夹具， 17.底座，18.横梁，19.螺柱。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明本实施例是针对T型结构待焊工件采用激光与电弧两侧同步焊接时，专门用 来使激光束和电弧焊枪同步运动的装置，本装置可以在空间多个角度调节，结构简单定位方便。即可满足了电弧焊枪4定位要求，又能保持与激光的同步。如图3所示，本装置包括连接导光桶块9、长度定位调节ll、位置调节连杆 13、方向调节块14、电弧焊枪夹块15及焊丝夹具16。其中连接导光桶块9 通过端部的两个圆孔8由螺丝10连接固定在导光桶上，从而实现与激光束5同 步运动。连接导光桶块9和长度定位螺杆11通过螺丝10连接，二者之间可自 由旋转，拧紧螺丝即可将二者相对固定。方向调节块14与焊枪夹块15之间、 焊枪夹块15与送丝夹具16之间的连接方式与连接导光桶块9和长度定位调节 ll之间的连接方式相同，都可自由调节角度，拧紧即可固定。在位置调节连杆 13上设置有通槽孔，长度定位螺杆ll设置在该通槽孔内，长度定位螺杆ll可 在通槽孔内移动和旋转，通过设置在长度定位螺杆11两端的两个螺母12可以 调节高低及角度，位置确定后，拧紧螺母12，即可实现二者之间的固定。位置 调节连杆13、方向调节块14、电弧焊枪夹块15通过螺丝组合可以调节电弧焊 枪使其处在最佳位置。送丝夹具16有两个角度及长短远近可调，当定位完后反 拧小螺母12'即可固定焊丝，方便定位。定位时先根据实验要求，由螺丝穿过 方向调节块14内圆孔紧固在位置调节连杆13内的螺母上实现电弧焊枪4的角 度定位，然后根据电弧焊枪4的最佳位置拧紧所有紧固螺丝10即可准确定位。 本装置具有四个角度调节、两个长度调节，所以可在一定范围内任意空间定位，实现激光与电弧的同步运动。其中角度调节由紧固螺丝io和两个零件上的圆孔、螺纹孔组合实现，当定位完毕后拧紧紧固螺丝10即可实现准确定位。 电弧焊枪的绝缘由定位装置中焊枪夹块15 (绝缘材料)实现。 焊接时，首先对激光束5进行定位，然后将导光桶固定在连接导光桶块9上， 电弧焊枪4固定在电弧焊枪夹块15上，调节电弧焊枪4的位置，拧紧紧固螺丝 10，连接定位完毕，由激光侧移动控制电弧与激光同步。激光束5沿T型接头 的立板2、与底板1偏移量0. 5mm进行填丝焊接，焊丝从激光熔池的正前方送进。 电弧焊枪4在T型接头的另一侧与底板成30。 50°距离为3mm，由送丝夹具 16调节送丝位置使焊丝送至熔池的正上方。两侧所填的丝由单独的两套送丝机 集中控制或由双丝送丝机分路送给实现。本技术为了更有效保护钨极，对电弧焊枪进行了改进。保护气体在起弧 处成层流汇聚状态，既能有效保护钨极(烧损少)，而且本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于Ｔ型接头激光－电弧两侧同步焊接装置，其特征在于：包括连接导光桶块（９）、长度定位螺杆（１１）、位置调节连杆（１３）、方向调节块（１４）、由绝缘材料制成的用于固定电弧焊枪的电弧焊枪夹块（１５）、以及送丝夹具（１６）；其中：连接导光桶块（９）的一端用于固定能够发出激光束（５）的导光桶，连接导光桶块（９）的另一端和长度定位螺杆（１１）通过螺丝（１０）连接并且二者之间能够自由旋转，螺丝（１０）拧紧二者固定；位置调节连杆（１３）上设置有通槽孔，长度定位螺杆（１１）能够在通槽孔内移动，并能够通过两侧的螺母（１２）固定；方向调节块（１４）的两端分别与位置调节连杆（１３）和电弧焊枪夹块（１５）相连，其连接方式与连接导光桶块（９）和长度定位螺杆（１１）之间的连接方式相同；送丝夹具（１６）与电弧焊枪夹块（１５）通过螺丝相连，位置确定后通过拧紧螺丝使二者固定。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨武雄，焦传江，陈铠，肖荣诗，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]
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