[發明專利]一種激光焊接用背面惰性氣體保護方法及裝置

有效

• 申請號: 200910012596.6
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101954541A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 王敏;谷侃鋒;魏強;甘洪巖
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B23K26/14
• 分類號: B23K26/14
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 俞魯江

技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，涉及一種焊接施工方法及配套工具，特別是涉及一種激光焊接用焊縫背面惰性氣體保護方法及裝置。

背景技術

在鈦合金、鋁合金、鎂合金等有色金屬合金以及某些不銹鋼材料的焊接過程中，為避免在高溫條件下氧化污染等原因，一般需要對焊縫高溫區進行保護。通常的方法是采用惰性氣體(氦氣或氬氣)保護措施或將焊接試樣置于真空室內。但真空保護成本過高，工件尺寸也受到很大限制。因此通常采用對焊縫高溫區進行惰性氣體保護，保護的部位一般包括焊縫熔池、焊縫金屬的冷卻段、熱影響區以及焊縫背面。大量的試驗結果表明，焊縫背面的保護對于保證焊縫質量和成形效果十分關鍵。近年來，隨著高能量密度焊接熱源技術的發展，有色金屬高效的自動化單面焊雙面成型技術成為焊接界關注的熱點之一。有色金屬合金單面焊雙面成型技術尤其要求背面焊縫的保護效果和焊縫背面的成形效果。目前公知的激光焊接背面保護裝置，出氣孔一般位于裝置的一端或底部。出氣孔位于端部，保護效果有一定的局限性；出氣孔位于底部則很容易被激光損傷或被焊渣堵住，影響保護效果。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于激光焊接的背面惰性氣體保護方法及裝置。具體方案為：

一種激光焊接用背面惰性氣體保護方法，惰性氣體在焊縫背面的兩側沿焊縫全長均勻送出。

本發明還公開一種實現上述方法的保護裝置，由對稱的兩部分組成，每部分包括底座1、上蓋板2，所述底座1設置有凹臺，上蓋板2設置在所述凹臺內；所述凹臺底部開有一端帶有充氣口3、另一端封閉的儲氣槽5，儲氣槽5與上蓋板2形成封閉的儲氣倉；上蓋板2近焊縫邊設置倒角7，倒角7面上沿全長均勻分布與儲氣倉相通的出氣孔4。

所述上蓋板2材料為銅

本發明的優點：焊接時，惰性保護氣體由裝置側面出氣孔沿焊縫全長均勻噴出，對焊縫背面實施保護，提高了保護效果。另外，由于出氣孔位于裝置側面，從而有效避開了激光對出氣孔的損傷，延長了夾具使用壽命。裝置中間設有排渣槽，有利于激光焊接時背面焊渣的排除。本裝置可用于激光以及激光復合熱源焊接時焊縫背面的惰性氣體保護。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明軸測圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：本發明的裝置由對稱的兩部分組成，每部分包括底座1、上蓋板2，所述底座1設置有凹臺，上蓋板2設置在所述凹臺上；所述凹臺底部開有一端帶有充氣口3、另一端封閉的儲氣槽5，儲氣槽5與上蓋板2形成封閉的儲氣倉；上蓋板2近焊縫邊設置倒角7，倒角7面上沿全長均勻分布與儲氣倉相通的出氣孔4，兩部分裝置中間是排渣槽6。

為取得更好的技術效果，所述上蓋板2材料為銅。

實際使用時，利用配套的夾具定位好待焊工件8相對于銅質蓋板2的位置，使出氣孔4與焊縫背面10相對應，充氣口3與氣瓶連接，開始焊接時，提前通惰性保護氣，待惰性氣體充滿儲氣槽5后，打開激光束11，并使激光束11相對于工件8沿待焊焊縫9運動，在焊接動態過程中，惰性保護氣由出氣孔4均勻噴出，在焊縫背面10形成動態的保護氣層，從而在焊接過程中實現對平板焊縫背面10的惰性氣體保護。焊接結束時，先撤激光束11，滯后撤惰性保護氣。焊接過程中形成的渣由排渣槽6排出。

由于出氣孔4位于裝置側面，從而有效避開了激光11對出氣孔4的損傷，延長了使用壽命。

該裝置結構簡單，使用方便。經焊接后進行檢測，焊縫全長保護效果良好，焊縫成型好。