[實用新型]一種隨焊水冷激光拼焊裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220416860.3
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN217193382U
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹政;呂冬;蘆延鵬;林利;徐鑫;李春林;粱笑;郝志強;丁庶煒;劉仁東
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/12
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本實用新型涉及一種隨焊水冷激光拼焊裝置，包括工件夾持單元、焊接單元、隨焊水冷單元及保護氣單元；所述裝夾單元由基板底座及分別與基板底座連接的琴鍵夾具、可調(diào)限位機構(gòu)組成；所述焊接單元由自下而上依次連接的橫吹氣簾、保護鏡模塊、聚焦鏡模塊及準直鏡模塊組成；所述焊接單元位于工件夾持單元的上方；所述保護氣單元由正面保護氣道、保護氣道安裝機構(gòu)及背面保護氣道組成。本實用新型所述裝置中，冷卻水道可進行多維度調(diào)整，采用正反面全氣氛保護及新型夾具，能夠穩(wěn)固裝夾待拼焊板材，有效減小焊后殘余應(yīng)力及焊后變形。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨焊水冷激光拼焊裝置。

背景技術(shù)

激光拼焊技術(shù)具有能量輸入集中、焊接速度快、定位準確等優(yōu)點，主要用于汽車領(lǐng)域，并且隨著汽車輕量化發(fā)展的不斷推進，其應(yīng)用范圍日益廣泛。然而，汽車用高強鋼薄板在激光拼焊時由于焊縫處殘余應(yīng)力大，造成焊縫冷裂傾向明顯、存在熱影響區(qū)軟化等多種缺陷。同時，高強鋼在激光拼焊過程中變形趨向大，而零件裝配精度要求高，采用常規(guī)夾具難以滿足要求。

隨焊冷卻技術(shù)可以通過冷卻介質(zhì)吸能，阻斷焊縫向后方傳熱，同時迫使焊縫快速冷卻，壓縮高溫區(qū)范圍，由溫度產(chǎn)生動態(tài)拉伸效應(yīng)，進而有效控制殘余應(yīng)力，控制焊后變形。同時縮小高溫區(qū)范圍，一定程度上控制晶粒長大，從而優(yōu)化焊縫組織。另一方面，冷卻水與焊縫表面的垂直距離、伸長距離以及冷卻水入射角度等參數(shù)直接影響殘余應(yīng)力以及焊接變形的調(diào)控效果，常見的垂直霧化水冷難以滿足更高強度的鋼板激光拼焊殘余應(yīng)力調(diào)控要求。

專利申請?zhí)枮镃N201911288480.5的中國專利申請公開了“一種隨焊超聲與激冷復(fù)合的激光焊接方法”，其隨焊水冷系統(tǒng)位于焊縫下方，通過水的霧化接觸焊縫表面，有一定的冷卻效果，但冷卻能力有限，多余的水無法溢出，水冷輸入角度無法調(diào)整。

專利申請?zhí)枮镃N201922331326.3的中國專利申請公開了“一種隨焊激冷裝置”，應(yīng)用于TIG焊接，且隨焊冷卻距離及角度難以連續(xù)調(diào)整。

專利申請?zhí)枮镃N202021268663.9的中國專利申請公開了“一種可調(diào)節(jié)作用面積的隨焊激冷裝置”，采用噴射冷卻介質(zhì)形式，冷卻效果有限，裝配精度不滿足激光拼焊要求。

專利申請?zhí)枮镃N201520443136.X的中國專利申請公開了一種“焊縫同步水冷激光焊接機構(gòu)”，其水冷與激光頭距離鎖定無法調(diào)節(jié)，且水冷高度、角度等參數(shù)均不可變。

專利申請?zhí)枮镃N201922208394.0的中國專利申請公開了“一種控制激光拼焊板縫間隙的水冷裝置”，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易實現(xiàn)，且水冷高度、角度、距離等參數(shù)均無法調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供了一種隨焊水冷激光拼焊裝置，冷卻水道可進行多維度調(diào)整，采用正反面全氣氛保護及新型夾具，能夠穩(wěn)固裝夾待拼焊板材，有效減小焊后殘余應(yīng)力及焊后變形。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種隨焊水冷激光拼焊裝置，包括工件夾持單元、焊接單元、隨焊水冷單元及保護氣單元；

所述工件夾持單元由基板底座及分別與基板底座連接的琴鍵夾具、可調(diào)限位機構(gòu)組成；待拼焊工件放置在基板底座上，可調(diào)限位機構(gòu)用于對待拼焊工件進行限位使兩者之間的間隙符合拼焊要求，琴鍵夾具用于將限位后的待拼焊工件進行夾緊固定；

所述焊接單元位于工件夾持單元的上方；

所述隨焊水冷單元由冷卻水道、位置及角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、冷卻水管、閥門及水泵組成，冷卻水道通過位置及角度調(diào)節(jié)機構(gòu)與焊接單元相連，并且位置及角度調(diào)節(jié)機構(gòu)能夠調(diào)節(jié)冷卻水道的位置及角度；冷卻水道的進水端通過冷卻水管連接水泵，冷卻水管上設(shè)閥門；