[實用新型]外加高頻磁場的激光熔化極電弧旁軸復合焊接裝置

有效

• 申請號: 201320198864.X
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN203184844U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 傅新皓;徐國建;唱麗麗;黃雪
• 申請（專利權）人: 鞍山煜宸科技有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及材料加工技術領域，特別涉及外加高頻磁場的激光熔化極電弧旁軸復合焊接裝置。

背景技術

國內外研究表明，激光與電弧兩種熱源的有機復合，激光熔化極電弧復合焊接，雖然能夠顯著提高焊接效率和焊接質量，克服單一熱源焊接時所存在的不足，然而，在大功率激光電弧復合焊接過程中，仍然存在一定的焊接飛濺影響焊接表面形貌及焊縫成型質量，尤其是焊接鋁、銅等激光高反材料時，還存在比較嚴重的氣孔、駝峰等焊接缺陷，另外，激光所產生的光致等離子體會對激光產生屏蔽作用，同時這種屏蔽作用會影響電弧穩定燃燒的能力和熔化極焊熔滴的順利過渡，影響焊接質量，繼續降低激光利用率，影響電弧穩定燃燒的能力，同時還會對熔化極焊熔滴過渡過程和熔池金屬流動產生不良影響，產生焊接飛濺、氣孔等缺陷，影響焊縫成形質量。

在激光噴嘴和工件之間外加高頻磁場，能夠使等離子體中的帶電粒子在洛倫茲力的作用下發生運動，其密度和分布以及等離子體的形狀和位置均會發生改變，從而降低光致等離子體對激光的屏蔽效應，提高激光能量利用率，提高焊接電弧穩定燃燒能力，同時由于屏蔽效應的減弱和外加磁場本身對熔滴過渡的促進作用，焊接飛濺和氣孔率會降低。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種減小光致等立體對激光的屏蔽作用，提高電弧自身穩定燃燒能力，促進熔滴順利過渡和熔池金屬的充分流動，降低焊接過程中產生的飛濺和焊縫中的氣孔的外加高頻磁場的激光電弧旁軸復合焊接裝置及方法。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

外加高頻磁場的激光熔化極電弧旁軸復合焊接裝置，包括焊機、焊槍、焊絲、激磁線圈、激磁電源、復合焊接頭焊槍裝夾機構、連接件、激光頭和復合焊接頭連接件，所述的焊機的正負極分別與工件和焊槍相連接，焊槍依次穿過復合焊接頭焊槍裝夾機構、連接件和激磁線圈與焊絲相連接，激磁線圈兩端分別與激磁電源的正負極相連接；所述的復合焊接頭焊槍裝夾機構通過復合焊接頭連接件與激光頭相連接；所述的復合焊接頭焊槍裝夾機構通過連接件與激磁線圈相連接。

所述的激磁線圈由6-8mm的銅管纏繞而成，其線圈匝數為4-6匝，銅管外側套有不銹鋼保護罩，銅管內部通有冷卻水，銅管通過接線柱與激磁電源相連接。

所述的焊槍熔化極氣體保護焊槍。

與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是：

外加高頻磁場的激光熔化極電弧旁軸復合焊接裝置及方法，具有體積小、成本低、實用性強的特點，激磁線圈作用于激光產生的光致等離子體減小光致等立體對激光的屏蔽作用，提高電磁利用率和電弧自身穩定燃燒能力，促進熔滴順利過渡和熔池金屬的充分流動，降低焊接過程中產生飛濺和焊縫中的氣孔等缺陷，由于激磁線圈本身電磁攪拌作用有利于熔池金屬的流動以及焊縫晶粒組織的細化，降低焊縫氣孔率和裂紋率，提高焊接接頭組織性能，優化了激光熔化極電弧旁軸復合焊接工藝，有廣闊的市場前景。

附圖說明

圖1?是本實用新型的結構圖。

1—焊機??2—焊槍??3—焊絲??4—工件??5—激磁線圈??6—激磁電源??7—復合焊接頭焊槍裝夾機構??8—連接件??9—激光束??10—激光頭??11—復合焊接頭連接件

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進一步說明：

如圖1所示，本實用新型外加高頻磁場的激光熔化極電弧旁軸復合焊接裝置，包括焊機1、焊槍2、焊絲3、激磁線圈5、激磁電源6、復合焊接頭焊槍裝夾機構7、連接件8、激光頭10和復合焊接頭連接件11，所述的焊機1的正負極分別與工件4和焊槍2相連接，焊槍2依次穿過復合焊接頭焊槍裝夾機構7、連接件8和激磁線圈5與焊絲3相連接，激磁線圈5兩端分別與激磁電源6的正負極相連接；所述的復合焊接頭焊槍裝夾機構7通過復合焊接頭連接件11與激光頭10相連接；所述的復合焊接頭焊槍裝夾機構7通過連接件8與激磁線圈5相連接；所述的激磁線圈5由6-8mm的銅管纏繞而成，其線圈匝數為4-6匝，銅管外側套有不銹鋼保護罩，將銅管中產生的磁場包圍在封閉的密閉空間，使銅管產生的磁場充分加到焊接區域，提高電磁利用率；銅管內部通有冷卻水，銅管通過接線柱與激磁電源6相連接，其電壓為10-20伏，激磁線圈5產生頻率為1～20KHz的高頻磁場；所述的焊槍熔化極氣體保護焊槍。

使用本實用新型時，按以下步驟完成：

1）首先將焊機1的正負極分別接至工件4和焊槍2，然后將激磁電源6輸出端接至激磁線圈5上，將焊槍2裝卡在復合焊接頭焊槍裝夾機構7上，確定焊接行走路徑；