[其他]激光束焊接裝置

無效

• 申請號: 85105567
• 申請日: 1985-07-20
• 公開（公告）號: CN85105567A
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發明（設計）人: 斯圖爾特·路易斯·里布恩
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: B23K26/12
• 分類號: B23K26/12;B23K26/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 董遠,呂錫永

本發明一般涉及采用能產生外來粒子物質的光束加工工件的裝置。更確切地說，本發明與收集和清除在加工操作過程中作為不希望有的付產品而出現的粒子物質的裝置有關。

通常，使用一束光，例如激光束，的加工操作是在放有待加工工件的箱內維持有保護性氣體氣氛中進行的。在加工箱中的保護性氣氛通常都維持于整個加工操作過程中，方法是通過把一種非活性或惰性氣體，例如氬氣，在箱的底部連續地引入箱內，并當新氣體進入時可使氣體從箱的頂部逃逸出去，從加工箱中逃逸的氣體可以進入一個壓力通風系統并從此系統中排放出去。通過并從加工箱中射出的惰性氣體將攜帶在箱中產生的粒子物質，雖然粒子物質僅以一個相對低的速率產生，但是攙雜在氣流中的大多數粒子物質將沿氣體流動軌跡的不同點沉積，并逐漸積累，形成沉淀。且不說粒子物質散布在裝置內各個不同位置上不便于清洗，如果所產生的粒子物質是自燃的，例如就象在激光焊接用于核燃料系統中的鋯合金（Zircaloy）格柵時所產生的粒子和細屑那樣，那么這些粒子積累還意味著相當大的危險。

本發明主要旨在減輕上述問題，因此本發明屬于采用可產生外來粒子物質的光束加工工件的裝置，該裝置包括一個用于安放待加工工件的加工箱，還包括用于把一種非活性氣體引入加工箱中以便在每次加工操作中使箱內保持一個適當加工環境的裝置，上述加工箱具有一個允許非活性氣體從箱中排出的開口，其特征是：上述加工箱與包括具有進氣裝置的一個導管的粒子收集和清除裝置有關，此外還與密封裝置有關，這些密封裝置可呈無效狀態，允許非活性氣體通過上述開口從加工箱中自由逃逸，還可呈有效狀態，即密封加工箱的上述開口與導管的上述進氣裝置保持流體流動聯系，強迫非活性氣體和攙雜在其中的粒子物質從加工箱中流出，完全進入上述的導管。

這種安排把射出的氣體送入一條即定軌跡，這個軌跡中有收集和易于清除攙雜在氣體中的粒子物質的裝置。然而這種安排只是在密封裝置呈有效狀態時才起作用。密封裝置啟動前，允許從加工箱的開口離去的氣體自由溢出，當不產生粒子物質時，正如所期望的那樣，在把工件裝入箱中和加工此工件之間的間隙，凈化箱中的空氣和排除濕氣。此外，處于無效狀態的密封裝置將不影響加工箱在其裝料和工作位置之間運動。

導管最好由可拆卸地連結在一起的分離段組成，當它們彼此分開時，使導管的內部通路易于清洗;粒子收集和清除裝置包括一個連接在用于接收攜帶粒子物質的非活性氣體的導管上的粒子清除系統，上述粒子清除系統包括用于把粒子物質從非活性氣體中分離出來的裝置。粒子清除系統通過可分的耦接裝置與導管的上述插口裝置相連接，而導管是可取下的并且與閉鎖裝置有關，該閉鎖裝置可在鎖定和解脫位置工作，以分別把導管鎖定在工作位置，或為取下導管而將其解脫。用于把粒子清除系統耦接到導管上并可與其脫距耦接的裝置和與導管相聯系的閉鎖裝置最好聯動以同時操作。

在本文后面將要詳細說明的優選的實施例中，密封裝置包括一個放在加工箱和上述開口的上面并與其有一個很小間隔的密封板，一個由加工箱所支撐、沿上述開口伸展并位于上述密封板下方的密封部件，和可用來推動上述密封部件進入與上述的密封板的下表面密封咬合的密封啟動裝置。導管安裝在密封板中形成的開口內而且適宜讓加工光束射入，導管通常是環狀結構并確定了一個貫穿通過導管的開口，此開口基本上與在密封板中的上述開口共軸調準。

現在僅通過舉例的方式說明本發明優選的實施例，請參考附圖，其中：

圖1是一個核燃料系統的透視圖;

圖2A、2B和2C分別是所示燃料系統的格柵構成部分的透視圖、平面圖和剖面圖;

圖3是一個激光加工系統的透視簡圖，此系統用于引導來自一個單一激光源的激光束交替射在兩個諸如在圖2A、2B和2C所示種類的格柵那樣的工件上;

圖4是一個含有圖3所示系統并包括體現本發明的粒子收集和清除系統的激光焊接裝置的透射圖;

圖5和圖6分別是粒子收集和清除系統的平面圖和側視圖;

圖7是導管閉鎖系統和構成粒子收集和清除系統一部分的氣體收集導管的平面圖;

圖8是沿圖7的線8-8截取的導管閉鎖系統的側視、剖面圖;

圖9是沿圖8的線9-9截取的導管閉鎖系統和氣體收集導管的俯視、剖面圖;

圖10是沿圖8的線10-10截取的氣體收集導管的俯視、剖面圖;

圖11是沿圖7的線11-11截取的導管閉鎖系統的側視、部分剖面圖;

圖12是沿圖7的線12-12截取的導管閉鎖系統的部分剖面圖;

圖13是沿圖4的線13-13截取的激光焊接裝置的焊接箱的側視、部分剖面圖;