[發明專利]一種用于新材料激光焊接的定位導向夾具

在審

• 申請號: 201710926801.4
• 申請日: 2017-10-08
• 公開（公告）號: CN107520547A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 劉亞鵬
• 申請（專利權）人: 劉亞鵬
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于新材料激光焊接的定位導向夾具。

背景技術

激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨特的優點，已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。中國的激光焊接處于世界先進水平，具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，并投入多個國產航空科研項目的原型和產品制造中。激光深熔焊接一般采用連續激光光束完成材料的連接，其冶金物理過程與電子束焊接極為相似，即能量轉換機制是通過“小孔”（Key-hole）結構來完成的。在足夠高的功率密度激光照射下，材料產生蒸發并形成小孔。這個充滿蒸氣的小孔猶如一個黑體，幾乎吸收全部的入射光束能量，孔腔內平衡溫度達2500攝氏度左右，熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來，使包圍著這個孔腔四周的金屬熔化。小孔內充滿在光束照射下壁體材料連續蒸發產生的高溫蒸汽，小孔四壁包圍著熔融金屬，液態金屬四周包圍著固體材料（而在大多數常規焊接過程和激光傳導焊接中，能量首先沉積于工件表面，然后靠傳遞輸送到內部）。孔壁外液體流動和壁層表面張力與孔腔內連續產生的蒸汽壓力相持并保持著動態平衡。光束不斷進入小孔，小孔外的材料在連續流動，隨著光束移動，小孔始終處于流動的穩定狀態。就是說，小孔和圍著孔壁的熔融金屬隨著前導光束前進速度向前移動，熔融金屬充填著小孔移開后留下的空隙并隨之冷凝，焊縫于是形成。上述過程的所有這一切發生得如此快，使焊接速度很容易達到每分鐘數米。因此激光焊接需要有良好的定位導向夾具。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于新材料激光焊接的定位導向夾具。

本發明解決其上述的技術問題所采用以下的技術方案：一種用于新材料激光焊接的定位導向夾具，其主要構造有：基座臺、前擋塊、后基座塊、緩沖氣桿、電控伸縮氣桿、斜板臺、軌條、頂桿器、氣泵、螺紋套管、彈簧氣芯、彈簧座、活塞、氣筒、頂針、螺紋壓扣、定桿器、滑塊、基座板a、基座板b、側T形夾持臺、正T形夾持臺、墊片、新材料測試片、左側測試片、右側測試片，所述的基座臺左側上端固定有前擋塊，前擋塊上橫向貫通固定有緩沖氣桿；所述的基座臺右側上端固定有后基座塊，后基座塊上頂端固定有電控伸縮氣桿，所述的后基座塊上中端位置橫向貫通固定有緩沖氣桿；所述的基座臺上固定有斜板臺，所述的斜板臺上的斜面位置固定有軌條，兩根所述的軌條固定于斜板臺上的平面上；

所述的斜板臺的斜面位置、平面位置的軌條上均套有滑塊；

所述的基座板a通過滑塊架立于斜板臺的斜面位置軌條上；

所述的基座板b通過滑塊架立于斜板臺的正面位置軌條上；

所述的基座板a上兩端均固定有側T形夾持臺，所述的側T形夾持臺中心位置開有孔槽，在孔槽內安裝有定桿器；

所述的基座板b上兩端均固定有正T形夾持臺，所述的正T形夾持臺中心位置開有孔槽，在孔槽內安裝有頂桿器；

所述的頂桿器組成結構：氣泵的出氣芯插入彈簧氣芯底部，且氣泵與彈簧氣芯之間通過螺紋套管相擰接，所述的彈簧氣芯頂部擰有螺紋壓扣；所述彈簧氣芯下端為氣筒，氣筒內置彈簧座，彈簧座頂端與頂針相拉結，彈簧座底端與活塞相拉結；

所述的定桿器組成結構：彈簧氣芯頂部擰有螺紋壓扣；

所述的電控伸縮氣桿的桿件末端固定于基座板b右側的側面機件塊上；

所述的新材料測試片分為：左側測試片和右側測試片，所述的新材料測試片加工原則：左側測試片一側面設有可夾持的余邊，在整塊的測試片中間位置需有一條拱形道口，且整塊的測試片四角位置開與彈簧氣芯相匹配的孔洞。

進一步地，所述的新材料測試片中心位置設有的拱形道口，拱形高度為1.2-3.5厘米。

進一步地，所述的新材料測試片中心位置設有的拱形道口，拱形寬度為2.2-4厘米。

進一步地，所述的基座板a、基座板b兩者長度相同，且基座板a上設有長度刻度標識。

進一步地，所述的氣泵輸出的工作氣壓為1.3-1.9個大氣壓。

進一步地，所述的斜板臺按照內凹角度的大小可分為6-18種規格，且每種規格之間的遞增或者遞減角度不超過3度。

進一步地，所述的基座臺橫向側面固定有水平儀。

進一步地，所述的緩沖氣桿桿件末端設有厚度為3-3.5毫米的墊皮。