[發明專利]一種激光-等離子弧復合切割與焊接加工裝置及加工方法

在審

• 申請號: 202011556530.6
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112589274A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 哈斯金·弗拉基斯拉夫;羅子藝;郭瑞·弗拉基米爾;薛亞飛;巴比奇·亞歷山大;懷璽;王昕昕;舍甫琴科·維塔利;董春林;易耀勇;蔡得濤;韓善果
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院中烏焊接研究所
• 主分類號: B23K26/348
• 分類號: B23K26/348;B23K26/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

1.一種激光－等離子弧復合切割與焊接加工裝置，其特征在于，包括殼體，所述殼體內具有供激光穿過的中心通道，所述殼體的底部還布置有噴嘴，所述噴嘴包括用于噴射輔助氣體的氣體噴嘴和布置在所述氣體噴嘴內部的供等離子束噴出的等離子噴嘴，所述殼體的外部沿其周向還間隔布置有切割電極和焊接電極，所述切割電極、焊接電極均為針狀電極，所述切割電極、焊接電極的底端向所述殼體靠近以傾斜布置，所述切割電極、焊接電極的底端與所述中心通道的中心線之間的間隔大于激光在經過所述切割電極、焊接電極時的半徑。

2.根據權利要求1所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工裝置，其特征在于，所述切割電極的錐角為60－90°。

3.根據權利要求1所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工裝置，其特征在于，所述焊接電極的錐角為15－30°。

4.根據權利要求1所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工裝置，其特征在于，所述等離子噴嘴為直徑可調的調節噴嘴，等離子噴嘴的直徑調節范圍為1－5mm。

5.一種激光－等離子弧復合切割與焊接加工方法，其特征在于，包括以下步驟，步驟一，采用針狀電極作為切割電極和焊接電極，調節切割電極和焊接電極的角度，使切割電極和焊接電極的底端向激光通道傾斜；步驟二，調節切割電極、焊接電極的底端與中心通道的中心線之間的間隔，間隔大于激光在經過所述切割電極、焊接電極時的半徑；步驟三，調節等離子噴嘴的直徑，使等離子噴嘴的直徑滿足電弧的收縮；步驟四，啟動控制系統，在控制系統匯中調節氣體噴嘴的氣體的流速、激光的功率、激光束的焦點、切割電極和焊接電極的電流范圍，進行焊接。

6.根據權利要求5所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工方法，其特征在于，步驟一中，切割電極的錐角為60－90°，焊接電極的錐角為15－30°。

7.根據權利要求5所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工方法，其特征在于，步驟三中，等離子噴嘴的直徑調節范圍為1－5mm。

8.根據權利要求5－7任一項所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工方法，其特征在于，步驟四中，在焊接時，氣體噴嘴的氣體流速為0.1－10.0L/min，切割時，氣體噴嘴的氣體流速為15.0－150.0L/min。

9.根據權利要求5－7任一項所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工方法，其特征在于，激光的功率為1.0－5.0kW，激光束的焦點的變化范圍為工件的表面至工件厚度的0－50％。

10.根據權利要求5－7任一項所述的激光－等離子弧復合切割與焊接加工方法，其特征在于，切割時電流范圍為30－120A，焊接時電流范圍為50－250A。