[發明專利]一種柔性激光焊接氣體保護裝置及焊接方法

在審

• 申請號: 202011421496.1
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112620940A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 談哲君;王志敏;胡文浩;孫少波;孫璐璐;王毅
• 申請（專利權）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/14;B23K26/70
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本發明通過兩條條帶狀多關節鏈條構成柔性氣體保護工裝，整個工裝呈繩狀的形式且與待焊工件表面良好貼合，提高工裝的柔性，適應不同表面結構的待焊工件，為鈦合金、高溫合金等激光焊接氣氛保護要求嚴格的金屬材料提供優良的氣體保護氣氛，可輕松獲得表面呈現為銀白色金屬光澤的高質量激光焊焊縫。

技術領域

本發明屬于激光焊接工藝裝備技術領域，特別涉及一種柔性激光焊接氣體保護裝置及焊接方法。

背景技術

鈦合金、高溫合金等材料的激光焊對氣體保護要求尤為嚴格。該種材料在焊接的在高溫下對氧、氫和氮等氣體具有極大的親和力，導致接頭產生氣孔缺陷或造成接頭嚴重脆化、降低接頭的韌性。因此在焊接該種材料時通常需要使用惰性氣體對焊縫周圍進行嚴格的氣體保護，以排除活性氣體(包括空氣中的氧、氮和水分等)的影響。

目前，除專用工裝外，惰性氣體大多通過激光焊接機頭的通用氣嘴通往工件待焊表面，而對于不同結構的焊接接頭，使用幾何尺寸結構固定的通用氣嘴的氣體保護效果不穩定，甚至對于某些特殊結構，幾乎不能起到氣體保護效果；此外，使用該種氣嘴進行鈦合金、高溫合金等氣氛保護要求嚴格的材料的激光焊接，通常需要在焊前對保護氣嘴的角度、氣嘴末端距離焊縫表面的高度及氣體流量等參數進行繁雜的調試試驗方可得到較好的氣體保護效果，造成人力、設備、材料等資源的浪費，并嚴重降低了生產效率，因此，需要一種適應性強、使用簡便的柔性焊接氣體保護工裝來增強鈦合金、高溫合金等材料激光焊接的氣體保護效果，從而進一步提高焊接效率。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種柔性激光焊接氣體保護裝置及焊接方法，在傳統的通用氣嘴基礎上，為鈦合金、高溫合金等氣氛保護要求嚴格的材料的激光焊接提供良好穩定的氣體保護，增強氣體保護效果，簡化焊前氣體保護工藝試驗，節約人力、材料等資源，提高焊接生產效率。

為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

一種柔性激光焊接氣體保護裝置，包括兩根鏈條；鏈條包括關節和連接軸，關節通過連接軸彼此相連后阻隔氣體逸出；

所述關節包括關節本體和轉動部件，所述轉動部件位于關節本體一端，關節本體可繞轉動部件轉動；

兩根鏈條安裝于待焊工件的表面，鏈條間的最小距離為3mm。

進一步的，關節本體遠離轉動部件的一端和轉動部件上均設有通孔，前一關節中關節本體的通孔與后一關節中轉動部件的通孔配合，插入連接軸后實現關節之間的連接。

進一步的，轉動部件為半圓形。

進一步的，關節本體為中空的立方體結構。

進一步的，轉動部件與關節本體一體成型。

進一步的，轉動部件剛性固定在關節本體一端。

一種柔性激光焊接方法，采用上述一種柔性激光焊接氣體保護裝置實現，具體步驟為：

S1使兩根鏈條與待焊工件表面貼合，使通用氣體保護氣嘴位于兩鏈條之間；

S2在兩根鏈條之間通入保護氣體，對待焊工件焊縫點固焊接；

S3在兩根鏈條之間通入保護氣體，對待焊工件焊縫正式焊接；

S4拆除鏈條。

進一步的，鏈條距離焊縫中心1.5～5mm。

進一步的，鏈條的關節本體高度大于通用氣體保護氣嘴工作高度。

進一步的，鏈條與待焊工件表面貼合后的縫隙≤3mm。

本發明與現有技術相比具有如下有益效果：