[實用新型]一種激光焊接保護氣裝置

有效

• 申請號: 202022645110.7
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN214322179U
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 蘇哲;唐選;趙磊;王波鵬;王瑜英
• 申請（專利權）人: 四川中久大光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/12
• 分類號: B23K26/12;B23K26/21
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 陳藝文

本實用新型公開了一種激光焊接保護氣裝置，包括氣刀組件、連接支架、氣腔、氣腔氣管接頭、耐高溫噴嘴、氣體勻化濾板和氣流導向板；氣刀組件安裝在連接支架的上方，氣腔上方無縫安裝在連接支架下方，氣體勻化濾板位于氣腔下方且與氣腔內壁過盈配合，氣腔氣管接安裝在氣腔外側壁上；耐高溫噴嘴上端與氣腔頂壁中部的通孔過盈配合；連接支架正對耐高溫噴嘴上端的位置具有通孔，耐高溫噴嘴下端與氣體勻化濾板中部的通孔過盈配合；氣流導向板位于氣體勻化濾板下方。激光穿過耐高溫噴嘴中空的通道為焊接工件進行焊接，同時保護氣體從氣腔氣管接頭進入氣腔后穿過氣體勻化濾板為焊縫提供大范圍保護氣氛圍。本實用新型能驅散激光通道內的光致等離子體。

技術領域

本實用新型涉及激光焊接技術領域，尤其涉及一種激光焊接保護氣裝置。

背景技術

激光焊接是以高能量激光束作為熱源，輻射加熱到材料表面，通過熱傳導使材料熔化并連接的一種焊接方法。由于激光焊接具有高精度、高效率、熱影響區小、變形小等優點，因此具有良好的發展前景。隨著激光技術和數控技術的不斷發展，目前激光焊接已經成為工業板材焊接領域一種先進加工方法。

在航空航天和醫療等應用中使用的高性能材料鈦合金、鋁合金、不銹鋼等金屬合金材料在激光焊接過程中，為避免高溫焊縫接觸到空氣受到氧化，造成焊縫的力學性能變差，另外在焊接過程會產生的危險氣體與顆粒物質對人體傷害極大。一般需要對焊縫高溫區進行惰性氣體保護。

目前的激光焊接保護氣裝置主要分為三大類:同軸吹氣裝置、旁軸吹氣裝置、真空或保護氣環境裝置。旁軸吹氣裝置以及真空或保護氣環境裝置的使用受焊縫形式與工件尺寸限制，同軸吹氣裝置的應用最為廣泛。隨著工業機器人應用的發展，激光焊接與工業機器人組合使用的場景越來越多，工業機器人激光焊接多為高功率激光焊接，焊接保護氣裝置對高功率激光焊接的重要性愈發明顯，但是現有的吹氣裝置往往很難達到理想的焊縫保護效果。

現在有的激光同軸吹氣保護氣裝置的主要有兩種方案：

一種是同軸噴嘴保護氣裝置，采用同軸噴嘴提供焊接保護氣，保護氣體在與激光通道同軸的流道導引下，匯聚于激光焊接點。(參見專利授權公告號 CN206811309U)

另一種是同軸氣罩式保護氣裝置，其以同軸噴嘴和環形氣罩為核心組件。位于中心的同軸噴嘴對工件上的激光焊接點提供焊接保護氣，位于外圍的環形氣罩產生氣體屏蔽區域保護仍處在高溫的焊縫。(參見專利授權公告號 CN105772942A)

但是上面的兩種方案具有如下缺點：

同軸噴嘴保護氣裝置主要存在以下問題：(1)保護氣體覆蓋范圍比較小，在激光高功率高速焊接時，焊縫在仍處在高溫時即失去氣體保護，焊接效果比較差。(2)焊接保護氣流紊亂會影響焊縫成形。

同軸氣罩式保護氣裝置主要存在以下問題：(1)環形氣罩上的氣體勻化濾板臨近焊縫，激光焊接產生的飛濺物在較短時間內就會堵塞其中的微小流道，導致環形氣罩失效。(2)同軸氣嘴的向上氣流使高功率激光匯聚過程中產生的光致等離子體沿氣流方向上流竄，嚴重時會燒損激光焊接頭。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術存在的技術問題，提供了一種激光焊接保護氣裝置，其吹氣保護范圍大，可以得到優異的焊接效果；利用壓差使氣體驅散激光通道內的光致等離子體，可防止焊接過程中的飛濺物堵塞氣體勻化濾板，并且可以防止光致等離子體及飛濺物隨向上氣流損壞激光焊接頭，有利于激光能量傳遞到工件表面，提高焊接速度。