[發明專利]一種同軸雙激光電弧復合焊接裝置及方法

在審

• 申請號: 201910736411.X
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110465741A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 李響;閆大鵬;汪偉;高輝;周晚君;鄧力;張恒;金超;張衍
• 申請（專利權）人: 武漢銳科光纖激光技術股份有限公司
• 主分類號: B23K26/346
• 分類號: B23K26/346;B23K26/348
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 苗曉靜<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種同軸雙激光電弧復合焊接裝置，其特征在于，包括：光纖激光器、半導體激光器、MAG焊機、激光焊接頭和MAG焊槍；

所述激光焊接頭包括第一輸入接口、第二輸入接口和激光輸出頭，所述第一輸入接口用于接收所述光纖激光器產生的光纖激光；所述第二輸入接口用于接收所述半導體激光器產生的半導體激光；所述MAG焊槍與所述MAG焊機相連接；

所述激光焊接頭還包括同軸聚焦裝置，所述同軸聚焦裝置用于將所述光纖激光和半導體激光進行同軸聚焦，獲取同軸聚焦激光；

所述同軸聚焦激光經所述激光輸出頭輸出，并與所述MAG焊槍輸出的焊滴重合于同一熔池。

2.根據權利要求1所述的同軸雙激光電弧復合焊接裝置，其特征在于，還包括焊接頭調節裝置；

所述焊接頭調節裝置固定于所述激光焊接頭外壁上，所述MAG焊槍設置在所述焊接頭調節裝置上；所述焊接頭調節裝置用于調節所述激光焊接頭與所述MAG焊槍之間的相對位置。

3.根據權利要求1所述的同軸雙激光電弧復合焊接裝置，其特征在于，所述同軸聚焦裝置包括：光纖準直鏡、半導體準直鏡、反射鏡組和聚焦透鏡；

所述光纖準直鏡位于所述第一輸入接口的下方，并垂直于光纖激光光路；所述半導體準直鏡位于所述第二輸入接口的下方，并垂直于半導體激光光路；

所述反射鏡組位于所述半導體準直鏡的下方，用于調整半導體激光的方向，使所述調整后的半導體激光的方向與所述光纖激光的方向相平行；

所述聚焦透鏡位于所述激光輸出頭的上方，用于對所述半導體激光和光纖激光進行聚焦，獲取所述同軸聚焦激光。

4.根據權利要求3所述的同軸雙激光電弧復合焊接裝置，其特征在于，所述光纖激光光路與所述半導體激光光路垂直相交與所述反射鏡組，所述反射鏡組為傾斜設置的單透射反光鏡，用于使所述光纖激光通過，使所述半導體激光被反射。

5.根據權利要求3所述的同軸雙激光電弧復合焊接裝置，其特征在于，所述反射鏡組包括第一反射鏡和第二反射鏡；所述第一反射鏡繞第一軸線旋轉，所述第二反射鏡可繞第二軸線旋轉；

所述第一軸線和第二軸線均垂直于所述光纖激光光路與半導體激光光路所形成的平面。

6.根據權利要求5所述的同軸雙激光電弧復合焊接裝置，其特征在于，還包括設置于所述激光焊接頭上外壁的第一反射鏡調節裝置和設置于所述激光焊接頭上外壁的第二反射鏡調節裝置；所述第一反射鏡調節裝置用于調節所述第一反射鏡繞所述第一軸線旋轉；所述第二反射鏡調節裝置用于調節所述第二反射鏡繞所述第二軸線旋轉。

7.根據權利要求1所述的同軸雙激光電弧復合焊接裝置，其特征在于，所述光纖激光器的輸出功率為2-6kW，所述光纖激光的波長為1000-1200nm；所述半導體激光器的輸出功率為1-6kW，所述半導體激光的波長為880-980nm。

8.一種同軸雙激光電弧復合焊接方法，其特征在于，包括：

分別獲取光纖激光和半導體激光；

將所述光纖激光和半導體激光進行同軸聚焦，獲取同軸聚焦激光；

將所述同軸聚焦激光與MAG焊機輸出的焊滴進行電弧復合后，作用于焊接目標上的同一熔池以對所述焊接目標進行焊接。

9.根據權利要求8所述的同軸雙激光電弧復合焊接方法，其特征在于，所述光纖激光在所述熔池處的光斑直徑為0.1-0.6mm，所述半導體激光在所述熔池處的光斑直徑為0.6-1.6mm。

10.根據權利要求8所述的同軸雙激光電弧復合焊接方法，其特征在于，所述同軸雙激光電弧復合焊接方法為無坡口焊接法，所述焊接目標為碳鋼或不銹鋼制品。