[發(fā)明專利]一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的電磁發(fā)生裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110830979.5
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113414492B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 檀財旺;劉福運;吳來軍;陳波;宋曉國
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

1.一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的電磁發(fā)生裝置，其特征在于：包括第一永磁鐵(2)、第二永磁鐵(3)、第三永磁鐵(4)、第四永磁鐵(5)、激光頭(7)和直流電源(8)，第一永磁鐵(2)和第二永磁鐵(3)與第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)相互平行呈矩陣狀布置，其中第三永磁鐵(4)的N極和第一永磁鐵(2)的S極相對，產(chǎn)生的磁場方向為從上向下，第四永磁鐵(5)的S極和第二永磁鐵(3)的N極相對，產(chǎn)生的磁場方向為從下向上，待焊板材(0)設(shè)置在第一永磁鐵(2)和第二永磁鐵(3)與第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)之間的橫向間隙處，待焊板材(0)與直流電源(8)電性連接，直流電源(8)向待焊板材(0)內(nèi)部通入垂直于磁場方向的穩(wěn)定電場，激光頭(7)懸置于待焊板材(0)頂部，激光頭(7)發(fā)射出的激光束照射在第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)之間的間隙處。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的電磁發(fā)生裝置，其特征在于：所述第一永磁鐵(2)、第二永磁鐵(3)、第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)為形狀大小相同的矩形結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的電磁發(fā)生裝置，其特征在于：還包括支撐平臺(1)和支架(6)，第一永磁鐵(2)和第二永磁鐵(3)置于支撐平臺(1)上，支撐平臺(1)上安裝有支架(6)，激光頭(7)通過支架(6)置于待焊板材(0)上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的電磁發(fā)生裝置，其特征在于：所述支架(6)為可調(diào)節(jié)支撐架，其包括橫向伸縮臂(61)和縱向伸縮臂(62)，縱向伸縮臂(62)的上下兩端端部均通過橫向伸縮臂(61)分別與激光頭(7)和支撐平臺(1)建立連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的電磁發(fā)生裝置，其特征在于：所述第一永磁鐵(2)、第二永磁鐵(3)、第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)均為銣磁鐵。

6.一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的方法，是基于權(quán)利要求1-4任意一項裝置實現(xiàn)的，其特征在于：

步驟一、將第一永磁鐵(2)、第二永磁鐵(3)、第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)放置于支撐平臺(1)和支架(6)上，使得第一永磁鐵(2)、第二永磁鐵(3)、第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)分別兩兩位于上下等高處，且第三永磁鐵(4)和第一永磁鐵(2)與第四永磁鐵(5)和第二永磁鐵(3)前后兩組永磁鐵分別產(chǎn)生方向相反的磁場；

步驟二、將支架(6)頂部安裝固定于激光輸出頭即激光頭(7)上，根據(jù)待焊板材(0)厚度，通過調(diào)整支架(6)中橫向伸縮臂(61)和縱向伸縮臂(62)的長度來調(diào)節(jié)第一永磁鐵(2)、第二永磁鐵(3)、第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)的位置；

步驟三、將固定于工裝夾具上的待焊板材(0)放置于支架(6)內(nèi)部第一永磁鐵(2)和第二永磁鐵(3)與第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)之間的橫向間隙處，使得第一永磁鐵(2)、第二永磁鐵(3)、第三永磁鐵(4)和第四永磁鐵(5)兩兩分列于待焊板材(0)的上下兩側(cè)，以在待焊板材(0)內(nèi)部分別產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；

步驟四、將直流電源(8)的正負極通過導(dǎo)線連接于待焊板材(0)的兩側(cè)，以在熔池(9)內(nèi)部產(chǎn)生垂直于磁場方向的穩(wěn)定電場；

步驟五、調(diào)節(jié)激光焊接參數(shù)、磁場強度和電場強度后，實施焊接即可。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的方法，其特征在于：所述步驟三中磁場強度范圍為5mT-1000mT。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種穩(wěn)定激光深熔焊接匙孔的方法，其特征在于：所述步驟四中電場的調(diào)節(jié)范圍為5mA-30000mA。