[發(fā)明專利]焊接氣保護(hù)裝置、激光填絲焊接系統(tǒng)及焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110238293.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112975122B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王善林;張?jiān)?/a>;信紀(jì)軍;陳玉華;謝吉林;方乃文;張?bào)w明;胡錦揚(yáng);黃永德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K26/14
• 分類號(hào): B23K26/14;B23K26/24;B23K26/70;B23K103/18
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 陳陽(yáng)

1.一種用于異種材料窄間隙焊接的激光填絲焊接系統(tǒng)的焊接方法，其特征在于，

焊接氣保護(hù)裝置包括：上部保護(hù)氣拖罩裝置，所述上部保護(hù)氣拖罩裝置包括罩體、主保護(hù)氣接口、副保護(hù)氣接口和側(cè)保護(hù)氣接口；所述罩體設(shè)置于被焊接件的上方；所述主保護(hù)氣接口設(shè)置于所述罩體上，用于將主保護(hù)氣吹入被焊接件的熔池區(qū)域；所述副保護(hù)氣接口設(shè)置于所述罩體上，用于將副保護(hù)氣吹入被焊接件上表面的焊縫區(qū)域；所述側(cè)保護(hù)氣接口設(shè)置于所述罩體上，用于將側(cè)保護(hù)氣水平方向吹出至所述熔池區(qū)域的上表面；

背面保護(hù)氣裝置，所述背面保護(hù)氣裝置包括設(shè)置于被焊接件下方的管體，所述管體的一端設(shè)置有背面保護(hù)氣接口，所述管體的上表面開(kāi)設(shè)有凹槽，且所述凹槽位于被焊接件背面的焊縫區(qū)域，所述凹槽的頂端或側(cè)腰用于抵住熔池液態(tài)金屬，以控制焊縫背面余高；所述凹槽的內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有背面保護(hù)氣出孔，所述背面保護(hù)氣出孔用于將所述背面保護(hù)氣接口引入的背面保護(hù)氣吹至焊縫背面；

所述罩體內(nèi)一側(cè)設(shè)置有主保護(hù)氣流管，所述主保護(hù)氣流管的進(jìn)氣口連接主保護(hù)氣接口，所述主保護(hù)氣流管的出氣口位于所述熔池區(qū)域的上方；

所述主保護(hù)氣流管為采用螺紋連接的萬(wàn)向節(jié)管，所述萬(wàn)向節(jié)管用于調(diào)節(jié)主保護(hù)氣的吹氣方向；

所述主保護(hù)氣傾斜吹入被焊接件的熔池區(qū)域，所述副保護(hù)氣垂直吹入被焊接件的焊縫區(qū)域，且所述側(cè)保護(hù)氣的氣流量大于所述主保護(hù)氣的氣流量，所述主保護(hù)氣的氣流量大于所述副保護(hù)氣的氣流量；

所述罩體內(nèi)另一側(cè)設(shè)置有副保護(hù)氣容腔，所述副保護(hù)氣容腔的進(jìn)氣口連接所述副保護(hù)氣接口，所述副保護(hù)氣容腔的底端面開(kāi)設(shè)有若干副保護(hù)氣流孔；所述副保護(hù)氣容腔的進(jìn)氣口與所述副保護(hù)氣流孔之間設(shè)置有至少一層氣流鎮(zhèn)靜篩；

所述罩體內(nèi)頂部水平設(shè)置一側(cè)保護(hù)氣通道，所述側(cè)保護(hù)氣通道的進(jìn)氣口連接所述側(cè)保護(hù)氣接口，所述側(cè)保護(hù)氣通道的出氣口貫穿所述罩體的側(cè)壁設(shè)置；

所述管體為方形空心銅管；所述背面保護(hù)氣出孔于所述凹槽的槽底面至少呈一列分布；所述背面保護(hù)氣出孔用于將所述背面保護(hù)氣垂直吹至焊縫背面；

所述凹槽為“V”型槽；或者所述凹槽為“W”型槽，所述“W”型槽的中間凸起的頂面低于所述管體的上表面；

所述激光填絲焊接系統(tǒng)包括：數(shù)控控制臺(tái)、工作臺(tái)、激光器、與所述激光器連接的激光焊接頭、安裝于所述激光焊接頭一側(cè)的送絲槍調(diào)節(jié)器、安裝于所述送絲槍調(diào)節(jié)器下方的送絲槍、與所述送絲槍調(diào)節(jié)器連接的送絲機(jī)和所述的焊接氣保護(hù)裝置，所述焊接氣保護(hù)裝置包括所述上部保護(hù)氣拖罩裝置和所述背面保護(hù)氣裝置，所述上部保護(hù)氣拖罩裝置位于所述工作臺(tái)的上方，且所述上部保護(hù)氣拖罩裝置的頂部通過(guò)高度調(diào)節(jié)桿連接于所述激光焊接頭，所述背面保護(hù)氣裝置的所述管體嵌置于所述工作臺(tái)的上表面；所述激光器、所述送絲機(jī)和/或所述焊接氣保護(hù)裝置與所述數(shù)控控制臺(tái)電性連接；

所述激光填絲焊接系統(tǒng)的激光填絲焊接方法，包括：兩塊異種材料的被焊接件之間采用窄間隙坡口結(jié)構(gòu)，并采用激光填絲焊接方法在兩塊異種材料的被焊接件之間的窄間隙坡口處依次進(jìn)行打底焊、填充焊、蓋面焊；且每層焊接時(shí)，所述激光焊接頭發(fā)射的激光束相對(duì)被焊接件表面法線向所述送絲槍一側(cè)傾斜7-10°，以對(duì)窄間隙焊接坡口進(jìn)行三角形縫合式掃描，同時(shí)施加熱源形成焊接熔池。